1.2 Podesavanje napona
V TRANSFORMA TORSKA I RAZVODNA
POSTROJENJA
1 TRANSFORMATORI SNAGE U ELEKTRICNlM POSTROJENJIMA
1.1 Preopterecenje transformatora
Normalni trans forma tori prirodno hladeni, mogu se preopteretiti prema tablici 24. Specijalni transformatori mogu se
trajno preopteretiti za 60%, a 100% u toku 12 casova, no ukupno
sarno 500 casova godisnje.
Tabl. 24
Preti.l0dno trajno
opterecenje u %
nominalne snage
50
75
90
Dopusteno trajno preoptcrecenje
u % nominalne snage
10%
3h
2h
Ih
I
20%
I
30%
mini
I h
I h 30
I h
30 min
30 min I 15 min
I
I
40%
30 min
15 min
8 min
I
50%
15 min
8 min
4 min
Dopusteno trajanje kratkog spoja. Posle trajnog pogona
s nominalnim opterecenjem dozvoljene su sledece vrednosti
trajanja kratkog spoja, ako je transformator prikIjucen na jaku
mrezu (sa cvrstim naponoro):
Tabl. 24-1
I
I
Napon kratkog spoja (e,)
do 4
5
6
Dozvoljeno trajanje kratkog
spoja u sek. (tk)
1,8
2,8
4,0
166
Mrezni transformatori iInaju na namotaju vlseg napana
ogranke pomocll kojih se maze podesiti prenosni odnos, odnosno napon koji transformator caj;:: mrezi. Podesavanje se
vrsi pomoC:ll 111cnjaca napona sa fucicom lla poklopcu transw
formatora u granicama ±4%, odnosno ±5~~ i to sarno kad
je transformator iskljucen.
Ako je potrebno da se napon transformatora regulise
bez prekida pogona, primenjuju se regulacioni transrormatori
koji mogu regulisati napon u granicama ±20% od nominalnog napona. KOlnandovanje regulacionim transform~torima
maze se vrSiti pomoC:ll dugmadi koja upravljaju pogonsklm motorom regulatora. Vecinom sc, medutinl, primcnjuje automatsko komandovanje, pri cemu naponsko rele pokrece pogonski
motor. Pored toga treba da postoji uredaj za rucno pokretanje.
1.3 Hladenje transformatora
Suvi transformatori bez ulja se grade za snage do 1 000
kVA, ali se retIeo upotrebljavaju preko 10 kVA, jer transformatori sa uljem imaju manje dimenzije.
S,[m'-]
8
0,8
7
O?
6
5
0,6
4
q4
3
0,3
2
o~
015
Vv
---
~
!~ 1/
~~ ~ ~ V- I
//7~Vf
I I
iI
k1(1~~V
'/ '/ ;"7
9'// / /
8 _ '//1/
------
5,5
/ /- V
;/ /V
~
_ _ I-
2 3 4 5 6 7 8 910
20
30 40
60 80100
GUBICI U TRANSF. ~[kWJ
Sl. USb - Preseci vazduSnib lmnala za transformatorske
U transformatorima sa uljem toplota prelazi sa namotaja
na ulje, a cirkulacijom ulja preko posudc u okolinu. Posuda
za ulje je od glatkog lima za snage do 30 kV A, ad talasastog
lima do 400 kVA i sa covima i radijatorima do oko 20000 kV A.
Za velike tranformatore (preko 4000 kVA) primenjuje se i
vestacko hladenje ulja pomocu vode, iii vazduha.
Fabrika transfonnatora u Mladenovcu za potrcbe rudnika
proizvodi transformatore punjene nezapaljivom tecnoscu piralenom. Dimenzije su iste kao kad odgavarajuCih t1'ansformatora sa uljem, ali in1 je cena veca za oko 30~~.
Aka je transformator smesten u kabini ili celiji mora se
voditi racuna 0 njenom ispnlvnonl provetravanju. Na slid llSb
dat je dijagram iz koga se mogu odabrati neophodni preseci
izlaznih vazdusnih kanala (S2) transformatorskih celija za razlicite visine celija (h), a pri cemu
je obezbedeno normalno pro vetravanje i hladenje transformatora. Presek ulaznog vazdusnog
_,
kanala transfonnatorske celije
(S d izracunava se iz preseka
izlaznog vazdusnog kanala t1'an5h
formatorske cclije (S2), vidi
I
sl. 118c, a prema jednacini:
S,=O,92' S2
I
3 ~ lednak pomeraj faza izmeau prirnarne i sckundarne
strane, to jest transformatori moraju imati iste satne uglove.
U nekim slucajevima se 1110ze postiCi jednakost faza ciklicnom
permutacijom krajeva jedne iii obeju straml, jednog od transformatora, koji treba da rade pamlelno.
4 -- Odnos nominalnih snaga trunsfoIlnutora ne treba da
bude vee; od 3 : 1. Aka je adnos veCi, postoji opasnost da manji
transformator bude preoptcrecen.
1.5 Izbor grupe sprezanja transformatora
Uobicajene su u elektricnirn postrojenjima sledece grupe
sprezanja:
1 - Y y 0 (zvezda-zvezda). Upotrebljava se kad se u
transfonnatoru zeIi izbeCi pomeranje faza iZlllCdu obe naponske strane. Dozvoljeno je opterecenje nnlle tacke do 10%. Ako
se zeli vece opterecenje nuIte tacke, potrebno je jos treci namotaj
A
I
81. 118 c -
Provetravanjc transformatorskih cclija
A
YyD
B
[
W
Uslovi za paralelan rad:
1 - Isti sekundarni napon pri praznom hodu i isti odnos preobrazaja.
2 - Priblizno isti relativni napon kratkog spoJa (s,).
Naponi kratkog spoja ne smeju se mzlikovati vise od ± 10%.
Veci transformator treba da ima manji napon kratkog spoja.
168
AA,
~-~ o,(c
n
81.
"
119 -
Sprega transformatora
Y y 0
1.4 Paralelan rad transformatora
"
B
::
W
'riff ~~:
o
abc
81. 120 -
'
Sprega transformatora
Y z 5
spojen n trougao (tercijalni namotaj). Ova se sprega upotrebljava
i u industriji za transformatore, koji napajaju mrezu niskog
napona bez potrosaca za osvetljenje (vidi sliku 119 n kojoj je
pokazana serna namotaja i vektorslci dijagram napona).
2 - Y z 5 (zvezda-dvostruka zvezda). Upotrebljava se za
manje mreine transformatore (do 250 kVA) sa nejednako opte-
recenim [azama i nultim vodom, aka je sekundarni napon nizak
napon. Namotaj z ima oko 15,5% vise bakra od namotaja spregnutog u zvezdi (y) (vidi sliku 120).
169
3 - Dy 5 (trougao -- zvezda). Upotrebljava se kao i sprega Yz 5 samo za vece snage. Jeftiniji je od sprege Yz 5 (vidi
sliku 121).
4
Dy5
0
B
C
8,
,
[lLILJ '<jl
cya
a
rm
SI. 121 -
b
c
b
Sprcga transformatora
Dy 5
A
YciS
8
C
W
UUIJ
a
SI. 122 -
6
c
Tabl.25
I·__~"'--:c=---_~
Napon
I
:~:a
8
A,Kc
l
I
I_
ViSi
c<3J4
, 6
__
!! 11m
~!
I
3600
~~g
_=I_~6~00;'~____~______~ _____-T~5~,0~-+~17800
2600
.
,,
"
'.
Spregll transformatora
Yd 5
4 - Y d 5 (zvezda-trougao). Upotreba za transformatore
n elektranama (blole - veza) i za mrezne transformatore za
transformaeijll sa jednog na drugi visoki napon. Ova sprega
omogncuje prikljlleak Petersenovag kalema na yisokom naponu
- a
(vidi sliku 122).
Sprega Dd se za trofazne
transformatore ne upotrebljava.
Izuzetno se 1110ze primeniti za ~3r..
trofazne grupe od po tri jedno-l.:«.,J
fazna transfornlatora.
\.J
I
Gubici
I_Ul_~_I_-\__k=oO_"_.c:;~c.0_~_al_u (~_:_~_)r_uc:'wc u_7;_,~_j_0_U. 1
Niti
,~-"-':i~5: ~oC~..lI--~·_-~ "
I
I- pan
ReI. nakrat-
2-
j~~ ~
~
~gg
~-
630
1000
630
1000
1600
2500
4000
II
'"
I
Q I
2I
~j :f~~~ I Hgg
4.3
II'
5,5
I Hgg I dgg
6
11000012100
12500
2420
---'-----'~ ~--+-"..c::.:__+-'_:..:.:.._
~
0
2I
';,
~
g
I
"
'"
~
6
-I
I
9 lao
11 SOD
IR 000
24 000
34900
1800
2420
3250
4770
6930
Tabl. 26
---
) 9
I..,
81. 123 - Osnovne dimenzije za
srnestaj transformatora
1.6 Osnovni podaci i dimenzije
za transformatore
Snaga
-
U tabliei 25 navedeni su
neki osnovni podaci za transformatore proizvodnje »Rade Konear«. Normalni viSi nap on
10 kV, nizi napon 400/231 V. Visi napon moze se odabrati
izmedu 5 000 i 11 000 V, a nizi izmedu 200 i 600 V.
Skiea na sliei 123 i tabliea 26 daju osnovne dimenzije za
. 25.
smestaj transformatora iz tabhee
--~------~~~~-
-.
..
kVA
20
30
50
100
160
'~
,
I
Nap~~ I
~ Ii
§I
'"
V
.0
0
0
'
2~
.,.
0
I,
Dimenzije za snlestaj
Duzina I Sirina
a
b
vi~n"--I
I
I
__ I.
580
600
545
630
730
;;;
ulja
I
mm
830
905
955
1175
1335
___-,T_e,zi.n-'.a__
805
865
1270
1360
1475
I
ukupno
kg
68
92
151
177
243
261
338
511
728
960
._"-
170
,--~
~,<
171
pogon 140 X 0,5 = 70 kW. Ukupna maksimalna snaga
Pmax= 112+28+70 = 210 kW.
Prividna snaga motornog pogona bice
iZ1108i
2Cl..~ 100kVA
0,7
Reaktivna sllaga motornog pagona bice
P,~ VP;M-P~f~ Vio6 i -702 ~ 71,4kVAr
Ukupni faklor snage transfonnatora biee (vidi sl. 123a)
--'1-"--
100
250
400
630
I
i
"1--
M
'
t,4
I
~
I 250
J SOO
2 000
1 780
SOO
1 050
1 200
I 150
2 050
2 250
2 350
2 060
_~_~_1~_~ _I ~ _~ I :~;~ ;:;; ~ ;;~
,I
I
1 600
0
I
2080
1 370
I 2670
__
530
650
800
690
1290
1300
2300
2700
3000
4940
690
3000
1 290
4940
1 370
6130
cos 'P ~ VP2
,---~_gg_g_-,--_,---~_,---S_-_~~_~__L~_~~ 1~ ~~~J ~ ~~g_L~ ~~g_
1.7 Izbor snage transformatora
Kad je poznata vrsta potrosaca i njegova instalisana snaga,
onda se snaga manjih transformatora odreduje uzimajuCi u
obzir saCini1ac istovremenosti, kao i gubitak snage u elektricnoj Inrezi.
Zadalak 17 - Izabrati transformator ako su dati sledeCi
podaci: visi napon 10 000 V, niii napon 380/220 V; instalisana
snaga privatnog osvelljenja 40 stanova po 10 kW (400 kW),
insialisana snaga ulicnog osvetljenja 28 kW j instalisana snaga
motora 140 kW za cos 'PM = 0,7.
Sacinilac istovremenosti za privatno osvetljenje
g~0,15+~!~'-_.0,15+ ~:~ ~0,28;
za ulicno osvetljenje g = 1, a za motomi pogon g = 0,5.
Maksimalna snaga za privatno osvetljenje 400 X 0,28
= 112 kW, za ulicno osvetljenje 28 xl = 28 kW i za motomi
172
P max
m
::-+
210
P,2
~ V210~+~71 ,42 ~ 0,945
SI. 123.
Gubitak snage u mreZl 380/220 V biee, ako usvojimo
maksimalni pad napona u% = 5%
r% ~ u% ~_s..
___
~ 5,6%
cos 2 'P 0,945 2
Snaga transformatora je veea za 5% od ukupne maksimaIne snage
Pt
( I +L)Pmox
100___ ~ (1 + 0~56). 2~~~234kVA.
cos'P
0,945
Usvajamo transformator nonmrane snage 250 kVA,
10 /0,4/0,231 kV, ucestalosti 50 Hz. Transformator je u ulju za
unutrasnju montazu, sa tockovima za pokretanje, sa konzervatofOlTI ulja i ugradenim termometrom.
Sprega transformatora Dy 5. Dimenzije za smestaj 1 420 X
X 770 X I 620 mm. Teiina sa nljem I 270 !cp_
173
Buho1cov rele reagovaee lsto tako aka posuda transformatora propusta lllje i to kad se povrsina ulja spusti ispod
odredene 11lere.
1.8 Zastita transformatora
Za male transformatore do oko 250 k VA jedina zastita
su topljivj osiguracl iIi prekidaci sa p.rim~rnim okidacima. Sve1TI
toga transfonnatori prcko 50 kVA ImaJu na pcklopcu dzep
sa termometrom za kontrolu temperature .ulJa. Veel transforlllatori imaju uredaj za signalisanje maksI~rmlne teTI1peratu:e.
Transformatori preko 250 kVA snabdevaju se Buho!coVIl1:
(Buchholz) releom za zastitu od unutrasnjih kvaro:,a. Vebki
transfonnatori su zasticeni releima za makslmalnu struJu a transfonnatori prcko 2,5 MW i diferencijalnom zastitom.
Buholcov rele se prikljucuje na cev izmedu transformatora
i konzervatora (dilatacionog suda). Principje pokazan na shc1124.
2_VRSTE TRANSFO MATORSKlH I RAZVODNIH POSTROJENJA
,I
/0
SJ. 124 - Princip Buhokove
zastite transformatora
1 - transformatorski sud;
2 ~ spojna cev; 3 ~ RuhalcaVa rele; 4 - gornji plovak; 5 donji plovak;
6 - veza za signal upozorenja; 7 - vcza za okidac;
8 - konzervator; 9 - poklopac U obliku plovka;
10 ventil za vazduh
Rele je ispunjen uljem u kome se nalaze dva pl?vka.
Ako u transformatoru usled nckog kvara dade do v.arlllce~Ja~
poceee se u uIja razvijati .g~sni .meh~riCi koj~ se penJ~. -u VJ~ 1
dospevaju u rele. U releu IslIskuju ulje usled cega ~ornJI plovak
4 spada i iskljucuje signal za upozorenJe .
slucaju kratkog
spoja se gasovi u lransformatoru naglo raZVljUJll, }ako da mlaz
ulja kroz rele obara donji plovak 5, kOjl uklJucl kontakt za
iskljucenje prekidaca i na strani viseg i nizeg napona.
Zastita ponloeu razvijanju gasova u ulju inla. tu predn<?st
prema elektricnim vrstama zastite, 5to ana reaguJc na saSVlffi
male kvarove u transforrnatoru, koji posle izvesnog vremena
nakupe dovoljno gasoya da rele reaguje.
.u.
Jl
Ii
I:
il
'I
J
I
.UJransfmLUaJQrskjnl. i razvodnim poslrcijenjima.se P"2l"0C!}~i.
transformatora jcdan napon naizmenicne struje prcobrazava'-.{.~
lC_5{f-lig:C"T=f',1!',,'odr-eleK:fr-icil"a energ-iJa., "TnufsTo-rmatorshC-j:iosiro:'
jenja pri elek{r-aii;im~i'-'-oorcllO~ poolzu napon alternatora radi
ekonomicnijeg prenosa elcktricne energije. Transfo,~matorska
postrojenja u, ,rClZ\lo{:l~li:rn eIeJ;<trl_cnim___ ' _l11.re_ZnIl1~ . ,_.obi~nQ:_··inizuju
visold ~~Eon ·1~Teii _ -~~_~!'.--}~aji_~~_~j)~l.~:,~_~~g _ p~"{!:·~·~~.~j!l~a. Osim toga,
transTo-rmatorska postrojcnja u elcktricnirn mrcz3ma visokog
napona i dalekovodima mogu jedan visok nap on preobrazavati
u drugi.
I.~nsfo!!'.~~or~.2.--p'()slI'gjeI11e.~oz,,~cift,. bude J!rolaz!lQ,
s.tg znaCi .da_tLnjeg,tl!!4.?J~!jjz nj~..gQ.jz!~ze vodovi-visOkog lla_Q.Op,a.l
iICfu:''$!!~.Jkrajnje), tQj~~k"o _da~sa""o_a9~a::a.ola~e.- YO~~OVI vi.~9J<o&-!!-,-!Q~D_~?-_., oq__~l~,['~~:::_E~l~~odi ,~lizi __ , n_~fJ()~~ _ p~~ro-_
sacilfia. QaltLtransfonnruQTska I razvoCIiia"" fiostr-6Ie-11Ia 11lQliili.
biti u zgradama, ili na otvorenanl prostoru. Transformatorska
~iLu_!:Jlra<h1Illa._deliIQ(). ~' nadZemnilIeoi:liemna:-ManJ"
t~.stl1§fQ!:.matorska p~<?jenia na _~,~yorenom pr'osToru ··-inogu
qi.!L~~stena i na stubovima <t1]lllsfonnatorske stal1lce~"ira·-sfll~E"Y;
Podzemne transformatorske stanice dolaze u obzir u velikim gradovima. One se grade, kad Za nadzemne stanke nema
dovoljno mesta, kad postoji smetnja saobracaju iIi kad nadzemna
stanica kvari estelski izgled okolil1e. Transformator se zajedno
sa celim svojim razvodom visokog i niskog napona postavlja
u podzemnu kabinn.
Postoje 1 razvodna postrojenja bez transformatora, ona
sluze sarno za razvod elektricne energije bez preobrazaja napona.
"
2.1 Transformatorska i razvodna posirojenja u zgradama
.j
Eh;kt'icn~2s_trol~nja u zgrada!!1~L'!.£L~_",~~, __ ,?':,€!_ napone
do 35 kV. lzuzelno se 1 zit vise napone elektricna postraJenja
mogu postaYljatl u zgfadaiUa ako.se-iieraspolaic,Ji..:.<l'lv.iJJno
otvorenog prostora, III ako je okQlni y:gduh.3!:.rulliLJlr.aS.).iiY.
tako da bi zbog zi!Pilial1os.tUzolalgra nlOglo doci .\10.. elektric<l
nog-presK6J(a-::::~-_
174
r·'
~/
I
•
175
1
~-v------::~
t
ir:y
'"
-...'
'V)
'",
koje se, smest£Ull,'-j -S'ieduju _pojedini aparati visokog napona
za generatore;- transformatorc i ogranke. Celije ogranicavaju
1
f
I
"
lr:J
~
""'::-
-."..,
~
Tri yec.a tr~llsXoxmatpra"sa _ prirodnim hladenjepl smestena
su up~seb~~k~\,ine.LQQ."Qjene pregradnim zidovima od ostalih
j)rosf6i'ijii::,.~vez ..~~<I~h..,"la_zikroz.l~an~le.2' prolazl kroz otv.£r
U I?O~_1!_,_~.~_£2rt[~~~f2II?'!t~.ra" _ ~~T,~l~._~O_.. tr,:?~f?r~~15,~_r_~__~ lz1a~1
'/
7
-K(02 otvore 3 u gornjem defu eellje. lseurelo ulje se skuplj~
ukahar ispodiransforlnatora t eevin:a 4odvodl. U jamu za
. skupTjiiiije-ulja-sto-dalje. od zgrade-,-.. :Vr"la.~'"_tak? Izvedena ~a
--sFn-"lucajl.lel(§pToj1j~.-':"fral1sform~tora -,,,ma_2tyarillu up,0lje.
-Malrtraiisformatori za sopstvenu potrebu stamce 5, kao 1 naj)bns1Cirnerni- transf()rin~t()ri_uraz~ '.' U _ sklgpce.1ije razvodnog
)o~fr6jelija, -slieno kao i prekidae visokog napona 6.
-
U
Sl. 125 - Transformaforsko
razvodno postrojenje u
zgradi
1 - transformatorska celija; 2 - dovod svezeg yazduha; 3 - otvor za lzlaz
zagrejanog vazduha; 4 cev za odvod uJja; 5 - celija za mali transformator;
6
celija za prekidace;
7
kanali za kablove;
8
provodni izolatori;
9 - sabirnice
~_E--'
(R'azvodna postrojenja visokog n;~ona dele se na celije
Razvodna zgrada u sklopu elektrane obicno se podize
odvojen() Qd lll_asinske zgrade radi boljeg pristupa, ,;a~voda
vodova i dnevnog osvetljenja. Transformaton se smestaju III
U inasinskoj zgradi (6lok veza); lliu ra2:vodnoj ~gra~
Na slid 125 pokilzana' je skieaplanaJednog transformatorskog i razvodnog postrojenja u'zgradrstarije'g tipa ~
I
II
sir-enj<c:pozafaLstetll-()d...eksplo:iij":":::' - . --- - .
..Pregradnc celije u zidanom izvodenju sastoje se od celicnih
okvira popunjenih plocama od heraklita i malterisanih gipsanim
malterom, a u montazllom izvodenju sa umetnutinl plocama
od azbestnog cenlcnta ili sa lirnenim pregradarna. Pregradne
celije 35 kV izvode se samo u zidanom izvodenju pregrade.
Debljina pregrade iznosi: 1/2 iIi 1 opeke, 80 mm betona, iii 50
do 80 mm azbestnog cementa.
Za zastitu razvodnih celija od slueajnih dodira predvidaju
se prema otyorenoj strani pregradne pre cage, zatiIn zastitne
rnreze na gvozdenOln okviru vi sine do 2 In, koji se nl0ze
dati, kao i vrata od ziCane rnreze.
U slueaju pogresnog otvaranja rastavljaea pod
cenjem stvara se elektrieni luk, koji moze preci na ahimice
i kretati se duz sabimiea pod dejstvom elektromagnetskih sila
izazivajuCi teske kratke spojeve. Prenosenje elektricnog luka
moze se spreeiti umetanjem pregrada od heraklitllih ploea prevucenih cementnim malterom sa provodnim izolatorima izmedu
rastavljaea i sabirnica (lukobran). Time se postize, da se u slucaju
kvara u nekoj celiji visokog napona u llajgorem slueaju uniste
aparati u toj celiji, ali se spree; steta u susednim celijama. Na sliei ,
125 pod 8 vidi se prolazak proVOdllOg izolatora kroz pregradu.
U tablici 27 navedeni su podaei 0 sirini hodnika u razvodnim postrojenjima visokog napolla.
TabI.27
Hodnik za nadgle-:danje i transport
Sirina hadnika u mm
I
Najrnanja dozy.
Prepofllcena za:
napon 10 kV
napou 20 kV
napen 30 kV
I-_.-_.
Hodnik za
posluzivanje
Smestaj ce1ija
sa jedne
strane
sa abe
strane
sa jedne
strane
sa abe
strane
800
I 000
1000
1200
1200
1500
1500
1750
2000
1800
2000
1800
2500
2200
3000
1750
12 Elektrane i razvodna pO!itrojcnja
177
'."
.
Razmak iza razvodne table (niski napon): izrnedu delova
pod naponom i zida 1 000 mm, izmedu delova pod naponom
2000 mm.
U tablici 28 navedeni su podaci 0 najrnanjirn dozvoljenim
razmacinla u postrojenjima visokog napona u zgradama.
Tab!. 28
..
Razmak de·
Napon il!ova po d
ponoro
I
I VlSlna zasticed k
na-I'
_-,k"V'---,ii_
mm
1
_40
3
6
10
75
100
125
20
35
68
110
180
300
400
800
11Ih plOVO III
nad podom u
hodmcima
'
a
I_~~!manjl
.
I zastItne
".
I ogradc
mm
!
2500
2500
2500
2500
2500
2550
2800
I
3300
I
mm
500
500
500
500
500
500
580
980
razmak preved. od: ~I
guste '
zastltne
mreze
mreze
iJi lima
mm
__l_n.~
__
108
58
74
124
148
180
130
260
210
380
530
530
930
580
980
izoiatora. __ ~a sliei s~ vidi_ postavljanje odvodnika prenapona
E~~,- ~poJjnJ~:if1:~_-a¢1_~l~:_-zgr-ade~ -kao" i povezivanje llletall1ih cleloya
1-'! uzg_@~~'}___ ~~,~,~-?;_~IlJljenje. Provo,dni.___ i zatezni, iZQ,latorL zasticuju
se nadstresniearna od . kise i sne!;a. Treba prcdvideti oluke nn
krovu~:.cra:sel1.ebiH()biazovale !edene svece koje dodiruju yoel
visokQgnapona.
Postoje razni tipovi transfornlatorskih stanica, cija konstrukcija zaviSl od napona, snage i namene.
Na sliei 126a ... 126e date su skiee tipiziranih celjja sa
kablovskim prikljuccima sistema Sirnens ....lL¢_~JH~qn[L_fi_~_,,~_~n~st!.';ni..;
98
'~_-'. _ _ _- - - - ' _ . _.... ~._.'~_--L""_H_"_'~_
ZATEZIVI
IZOI.ATOR
PROVO[)N/
IZOLATOR
.'.---C. '" I
[OJ] ~ 0 >
.
.'
Tl
---r' .
VENT/iN!
ODVOoNIK
L..--- B
-+i
51. 126a - Cciija sa
jednim sistemom sabimica, bez lukobrana i
sa kabloy. kanalom
SI. 126 - Detalj ""oda dalekovoda u zgradu
Y.'ldOvi.. _~iS!'.lp_L'l~,?~kojL!I!£~"'~.Lizl~ze .iz... transfQI:,
rn."t'lrskog.l'."~oJ~I1J.~. lUogu ull.L..vazdJ!S!lLLk,!.'.'I(),,".~i' .. l'l[l_sli.cL
126 da~ je detaij uvoda daleko~oda_!I.zgradi p'.".ko £rovoc1l11h~
178
'-8---
C'clija sa jcdnim sistemom sabirnica,
sa lukobranom i Imblovskim kanalom
81. 126b -
-- -8 -
81. 126c -
Celija sa
dva sistema sabirnica,
sa lukobranom i kabIovskim kana 10m
llLc_kiQ.a~L_I,a"s"taylj{lcj,_, mernL_, tra_n~fQ _unatori "i, X:aQ1Q.Y?k~"",glav_e~
Celije za 10 kY mogu biti prizemne sa kablovskim kanalom iIi
na sprat sa podrumom. U izvodenju sa podrumoffi kablovsk
rastavljaCi su smesteni u podruffiu, a prekidac je smesten na pod
12*
179
celije. Celije za 35 leV normalno se izvode sarno 11a sprat, odnosno
sa podrUmOl1l. Celije sa jedninl sistemom ~sabirnica mogu biti
sa i bez lukobrana i postavlja se uza zid. Celije sa dva sistema
sabirnica izvode se uvek sa lukobranom kao slobodno stojece
celije. Celije sa jednim sistemom sabirniea imajll sa prednje
strane zastitnu 111rezu sa eventualno ugradenim instrumentirna
U tabl. 28a date su osnovne lllcre celija sa jednllTI sistemom
sabirnica, a u tabl. 28b sa dva sisienla sabirnica prcma podacima
preduzeca »Rade Koncan<. Djmenziju T (korak, duzina celije)
·vidi 11 sl. 126f. Celije za 10 leV predvidene su za ,nagu iskljucenja
F,=. 250 kVA i 1,,= 800 A, a <'elije za 35 kV za F,= 400 leVA
I,,= 600 A.
1
--"-_ ..,,_----1L_
"r~r
II!'.,
IIIiiPT
I,I"
.i
F:I
Ilir@111
l
IIL~!L
~-::.:.-.q
~~
2
_"iL _ _ "". . lL
~L
=!I!mw""l~llr
3
_ _ _"L
Jj
4
~
..
r
11~~I:Dr
lrlM(
,I
if
8
"~I 1
1(111 'II',I: 'I I 'IW' itWI
AAL =Lrtllri .llIL4DiL-~i
I"p "
! ~.±-
I
~_T<~
i
I
'1
Bl
III
0:
.1. .
~................~
I
. T 'I
~-.--~
SJ. 126f ~ Prednja strana ceJije sa jednim sistemom sabirnica
.:
.i
1 - samo vrata (mreza). 2 - sa malom plocom za instrumente, 3 _ sa
posluznom plotom, 4 - sa posluznim ormanom
1
<11 '
Tabl. 28a
-~-
"-~~---~~"""'"
Sa jednim sistemom sabirnica
i
Na-
Vidi
sliku
pon
kV
SI. 126e - CeliJa sa dva
sistema sabirnica, sa lukobranoDl i podrurnnoDl
10
I 10
i pogonskim uredajima na llskoj ploci iIi ormanu (vidi sliku 126f).
Celije sa dva sistema sabirnica imaju sa prednje strane poslumi
orman sa dvokrilnim vratima po celoj sirini ceIije.
Prednja
korak
r:
~tr~1 ~ 1'-"-1~-1-1-'I-:~
mm
ngg
SI.I-2-6a-----;_ _ _+~Tc'--,
10
-'-B~··~
SI. 126d - Celi.ia sa jednim sistemom sabirnica,
sa lukobranom i podrumom
- - - - - " - - -..
I SJ. 126bl
1
.1
I
SJ.I26d 1
~~
f;
T,
, _ _~
II 400
II
I 400
35
I SI. 126d I
I
T2
..____ T,
3 000
1 1400 1
:ggg
I
Il~gg
1400
11400 1
j~gg
3600
1
I 2 000
I
1----~~--1-706"·....J·-~
·
,I
~;-;~;-.;g:;;-g-+I"~--~"'ggA "1-- 500
3 600
mg
I
1!i~
~:gg
1
~ggg
1 2300
500
3000
I
I
! 2 300 5200 4 300 2700
2:.. .:1"'00o:.. . . .J. I_ _ ,,--'--""""""_--'--___........1-_ _ ,
I ~
'
180
181
Tab!. 28b
. - - 'Sa d~~ sistel:;;a sabirnica··..----··-- ~-"-----I
~o~
leV
I
~:~~ I ;~s~~~Jjaca
---
1
I
T
mm
I
_'_IO_I_'-S_lc_12_6_C_T1110~-ko-m-l-----I
i
1 200
_~!_~I.:._126c
,I pneuma!.
10
Sl. 126e i
__ ~I_~26e
m~
II
1700'-1
· · _ - - - - - -_ _ _ 1
n~~
I motkom
n
..,-1'/ '~
'IA
r."
.4;7_ .//,,)
'01-'
. ,.-
!,
3 900
I'
3 200 I'
, 2300
I:
I
1 700
l~~
I
-.
'I
'I
~~
~";;;;;-I ~~I'_?·-5530~-OoO·'''.,
I
I_35_I_s~._1_2~Jpne~~,a!.
!I
2200
1
1
5_7°_°__1_4_40_0_1_2 75~i
2.2 Primer male tipske zidane transformatorske stanice \'-'':---'
10000/400 - 231 V
Ova se transformatorska staniea podize za elektrifikaciju
l'!la l~re:rl<:_o,na§eliei;;hll'ls"l]a:=i' ?dg()-vara-maTiin"snliglimaifo ,j,~4,;:;.i.ri~60._~~ A. S!,~_l:~~_._~~_ ,1?~~a"dL ,u _~lJh~.u ,~aJe"'_c_dvOn?ug~lone_ ¥ule
sa ullutrasl1JOm osnovom 2 X 2 -m,-~a:' aka -7,"5 -rii~-vislrie -s~C'faviiinf--­
betoliski1nkr6vom~_~ qrsa-1(o,si~f-kr·ovo~11i'a"·>avevoCIe _sa'~crepom.
TransCorm:atorskii"stailica do 250 kV A ima osnovu2,2 x 2,2 m,
aostaloje-isto-:-Podstanlce je izdignut 30 em'iziiriuok6TilOg
.1i':iDliiIT,,-;:d<j:-sespreciprodiranje vode. Sianiea jebez'-poiluge.
Ra~,'!.9c_pisko!>._g"p(}lla ~ristupacap ,]0 za-kontrolu i rukovanje
..Qe.~,.l!!il.s"a .. uJ).o~troj.e.Ilj~:vis{)Kc,rii,,-pona.-:visina'Voaova .VisoKb..&.
_nj.illJ.lJ}.umd,-',.$;.ml iom.1..m.J!,El"k0!L~~RO;)ilO1iC'~~~lici j e prjklJucena .!lU"Qgrana.k:yoda visokognapona,s tim da na prVOlll
stullJi=QgI.'!..n),(AJ)'!de liniislel rajt".~lj~C: Time je omogueeno da
se stanica iskljuC!- oez'prekida rada glavnog voda. Ventilacija
stanice vrsi se kroz dva otvora 0,8 x 0,4 m. Jedan je dole iza
transfonnatora
drugi gore ispod
serklaze. Na unutrasnjoj strani olvora za ventilaciju smestene
su zastitne mreze. S obzirom na maIn kolicinn ulja u transformatoru ne predvida se narociti uredaj za oticanje ulja, vee
se za to koristi cev, koja sluzi za izlaz zastitnog uzemljenja.
Ova cev ·vodi u drenaznu rupu sa sljunkom dubine oko 50 cm.
Na sliei 127 dat je detaljan crtez ove staniee. Brojevi na
sliei oznacuju sledeee: 1 - transformator 10 /0,4 kV: 2 - tro-
V
c
~
D
I
"o~~
± f-.-
"-'prema--uliizllim'"-vrafiiii-a-:-a--
,,-
~
L
2000
,
r;;r;;
r;;y;
~·I~·
y)?;
0'
!
J
I- 95f --l
-"-"'-,-----...,
~AI
PR£5£K 8-S'
Sl. 127 - Tipska zidanar transforrnatorska stanica za 10/04 kV do i60kVA
.
"------../
182
,
'J.-'
183
poini rastavljae; 3 - jcdnopo]na posto1ja za osigurace; 4 - cevni
oSlgurac 10 kV; 5 - uvodna ploea visokog napona; 6 - nosac
potpornih izolatora; 7 - potporni izolatori 10 kV; 8 _. kuke
za visoki napon; 9 - poluzni pogon 10 kV; 10 - nosac pogonske
rueice; 11 - pogonska rueiea; 12 - leziste za osovinu rastavIjlca: 13 -- uvodno uie 25 mm2; 14 - bakarna sipka 8 mm 0;
15 - bakarnc papucice; 16 - koncentricne stcz<lljke za 08111111;
17 - nosac sina 08 nlm; 18 - nosae odvodnika pren2po11a;
19 - odvodnik prenapona 10 kV; 20 - zaslitna ograda; 21lestvc; 22 - razvodna tabla (elektricni deo); 23 - odvodnici
prenapona niskog napona; 24 - konzole za niski napon; 25 R 5 ,
£OOA
w
Rastavljac je tropolni sa pogonon1 pomocll poluge i ruCice.
Dvod visokog napona u stanicu je predviden kroz olma od stakla.!)
Odvodnici prenapona postavljaju se ispad uvoda visokog napona. Svaka stanica ima tri trofazna odvoda na 8trnni niskog
napona. Za ucvrsClvanje vodova niskog napona najpodesniji
su otponski (Schaeckel) izolatori. Mogu se upotrebili i izolatori
N 95 sa ravnim potporama na konzoli .
FF
• __ A
rh
'II
6'70 .,.;~
\
__ ....!!ANICA__ . __ ~
R4Z~OON.4
zastitna n1reza; 26 - traka za uzemljenje 25 >( 2 mm; 27 - nosac
trake za uzemljenje; 28 -- spojniee za uzemljenje; 29 _. uzemljivae 40x31111n; 30 --- zidni zavrtanj sa rnatieorn; 31 - zuvrtanj
sa mati com ; 32 - zavrtanj bez rna bee; 33 - spojni vcdovi
niskog l1apona i pribor; 34 - ccv za odvodenje ulja.
Primedba: nulti vod se uzemljuje na prvom stubu do stanice.
Na slici 128 je data tropolna elektricna sema za ovu transformatorsku stanieu. Transformator ima spregu Yz 5 S obzirOll1
da se raeuna sa nesimetricnim opterecenjem faza. Transfor
mator je na primarnoj strani osiguran sa 3 jednopolna osiguraca
visokog napona, a na sekundarnoj strani sa tropolnin1 automatskim prekidacem, iIi sa topljivin1 osiguracima.
PlOC4
j..J
1'-
,•
,"
"
Vodovi niskog napona u stanici polazu se u armiranim
izolacionim cevima na zidu. Veza izmedu transfornlatora i
razvodne ploce niskog napona izvodi se bakarnim provodnicima preseka 70 mm', dok se presek provodnika za odvode
odreduje prema predvidenom opterecenju.
Zastitno uzemljenje izvedeno je poeinkovanim trakama,
25 X 2 mm. Na zastitno uzemljenje se prikljucuje i uzemljenje
odvodnika prenapona. Nulla tacka niskog napona uzemljuje se
na prvom stubu mreze niskog napona (pogonsko uzemljenje).
Predviden je povrsinski uzemljivac (gvozdena traka). Duzina
uzemljivaca odreduje se prema terenu, tako da se postigne otpor
od oko 10 oma. D povoljnom tlu zadovoljice duiina od 20 do
30 m. Dzemljivac se ukopava oko 70 cm duboko.
Crtez razvodne table dat je na slici 129. Brojevi oznacuJu
sledece: 1 - rastavni topljivi osiguraci; 2 - kontakti za raslavne osigurace; 3 - tropolni poluini prekidac; 4 - jednopolni poluini prekidac; 5 - dvopolne prikljucnice; 6 - osiguraci
81. 128 ~ Elektricna serna tipske transformatorske stanice
184
1) U savremenom izvodenjuje uvod visokog napona u transformatorsku
stanicu preko provodnih izolatora.
185
UZ 25; 7 - glave za osigurace k II; 8 - umeci za osigurace;
9 - osiguraci UZ; 10 _ .. gla va osiguraca K; 11 - umeci osiguraca; 12 - koso zidno grlo; 13 - sijalice; 14 - trofazno
elektricno brojilo 380/220 V; IS - brojilo za javno osvetljenje
220 V; 16 - strujni transformatori; 17 - bakarne sine; 18 izolovana zica G 2,5 mm'; 19 - redne stezaljke za 2,5 mm;
20 - kompletna limena tabla; 21 - pertinaks ploea; 22 - radne
stezaljke za 35 mm'.
Prvobitno se nap on kontrolisao pomocu probnih sijalica
preko prikljucnih kutija. U savremenim konstrukcijama je u
razvodnu tablu ugraden voltmetar sa prebacaeem (vidi sliku
136 i 137).
1)
R --r-----'----
preko 100 A, iii ako su elektriena brojila za manju struju nego
sto je struja u vodovima. Raspored na tab Ii se odreduje prema
raspolozivim aparatima (vidi sl. 129).
2)
R----~----~-------
s-+--~--­
S--~-------­
T --!--+--,-- T~~------
011$=~;=j
R
T
/
I
R
\
SI. 129 ~ Razvodna tubla tipske zidane transformatorske stanice
,
RT
RSB-ST
o
1-
RO
V
RS
SO~f)RT
TO
ST
SI. 128a - Serna veze prikljucka voltmera s prebacacem
merenje linijskih napona
2 - merenje linijskih i faznih napona
Na s1. 128a pod 1) prikazana je sema veze voltmetra sa
prebacaeem za merenje samo linijsleih napona, a pod b) voltmetar sa prebacacem za merenje Iinijskih i faznih napona.
Razvodna tabla je smestena u otvoru 990 X 900 mm u
zidu, taleo da je pristupacna spolja. Na zadnjoj strani ploee
smestaju se potrebni strujni transformatori i stezaljke, leoje
treba da omoguce prikljucak instrumenata. Strujni transformatori ce se upotrebiti ako je jacina stmje koju treba meriti
186
Zadatak 18 - Pretpostavimo da transformatorslea stanica
od 50 kV A ima tri odvada malesimalne snage: dva od po 23 kW
za privatno osvetljenje i motorni pogon i jedan od 4 leW za
ulicno osvetljenje. Odrediti velieine osiguraea, preleidaca i elektrienih brojila.
Topljive osigurace visokog napona izabracemo koristeci
tablicu II. Iz tablice dobijamo za 6 kV i 50 kVA osigurae visokog napona od 15 A.
Rastavljac 6 kV usvojicemo od 200 A privremeno leao
najmanji normiran.
Glavni osigurac na strani nisleog napona 380/220 V odredicemo prema sllazi transformatora
P
50· I 000
J!3.380
[1 ~~-.-~--_~--~50·1 52~76A.
V3.V
'
187
~
"
"
_
~
.
_
.
_
-
-
.
-
.
.
l!i~JLp9J[~.p.a)1 jirpSJQf, mali investicioni __ .tr()~J.~.Qyi _Jj_~Shl<:)_S~~_~l}_~ __
zamena .. ,_.delova.
__ ____ ._m_ "
.
Osigurace za elva odvoda po 23 kW odredi6cmo uz pret·
postavku da je cos « = 0,8 iz
~_ ~~~~_~l.t~~__ u_.~~brikama_i na lieu lllCStu brzo lllontiraju. Prednost
Dve k(:mstrukcije Je seritska p~oizvodl1ja, Iaka i 'brza_ iii.ontaza,
.
Usvajamo osiguracc velike snagc prekidanja eel 80 A (vidi
ta blicll 51).
Na slici 13111 pokazana jc skica oklopljene 6cUje za unu.
trasnju montazu proizvodnje »Elektrosrbija«, a u tablici 29
njcllc osnOVllC dimenzije U lllm.
Usvajamo osigurace UZ 60/50 A
Struja u odvodu ulicnog osvelljenja je
P
4000
U
220
J4~-~--'-~
t=-o
c
t·
18,2A
Usvajamo osigurace UZ 25/20 A.
Poluzne prckidace odredicemo prcma struji imajuCi u vidu
da sc izraduju za nominalne struje: 15,25,40,60, lOa, 2CO, 400,
600 i I 000' A. Za glavni preki'elac usvajamo tropolni polui'ni
prekidac ad 100 A, za prvi i drugi odvod odgovara prckidac
oel 60 A, a za odvod ulicnog osvelljenja dvopolni poluzni pre·
kidac od 25 A.
Buduci da imanlo na raspolaganju trofaZ11o elektricllO
brojilo 380/220 V, 3 X 5 A, moramo predvideti strujne trans·
formatore 75/10 A (vidi labl. 52). Za odvod ulicnog osvetljenja
usvajamo jednofazno elektricno brojilo 220 V, 10/30 A.
lednofazna brojila se proizvode za slruje: 5j10, 5/15 i
10/20 A za direktan prikljucak i n/5 A za prikljucak preko
strujnog transfOfmatora.
Trofazna brojila za 5/15, 10/30,20/60 A za direktan pri·
kljucak i n /5 A preko strujnih transformatora, gde brojilac
znaci nominalnu struju, a iIncnilac trajno dopustenu struJu
(Iskra). Za cetvorozicni sistem se moraju upolrebiti brojila sa
tfi kretna sistema, a za trofazni trozicni sistenl mogu docl U
obzir i brojila sa dva kretna sistema.
)
3
1 1JeDa
. 2-.:~~~.e
,
ran:o dD~POS
t"'"
rO]eD]!!,.
/
~ ~
lLiillYIeIUen.im. . el,kt[iCllilllpo~trojenjilU~.. vi.sokoglla.p_().lla_~.
If,rui!3te .. .se_.celije..izradeue. od.gvozdene.konsl.r11kcijc.i. ljma One_.._ .
188
81. 130 -
Oklopljena celija za unutraSnjll montazu
I-pokretni deo za izvlacenje na tockovillla; 2-nepokretan deo; 3 prekidac sa malo ulja; 4 - provodni izolatori koji imaju ulogu rastavljaca;
5 -strujni transformatori; 6-naponski transformatori; 7 -sabirnice;
8 - kablo'{ska glava dovodnog kabJa; 9 - tabla sa instrumentima
Celije su opremljene svim potrebnim aparalima j instru.
menlima, a konstruktivno su podeljene na dva dela. Prednji deo
1 je pokretan, tako da se njegovim izvlacenjem prekida struja
i time zamenjuje uloga rastavljaca. Postoje razl1i tipovi ovih
6elija: dovodne, transformatorske i merne, Dovodne celije mogu
biti za vazdusni iii kablovski prikljucak. U pogledu smestaja
celije se grade kao samostalne, hoene" za vrsne i srediSne, sto
189
\
,
~
~j"~:>
.;:;-, """,, "
"'" . ...
daje mogucnost kombinovane izgradnje u obliku jednorednih
iIi dvorednih ':elija sa jednim iii vise hodnika za posluzivanje,
'iI.;
Tab!. 29
I
I-'-=~ Nl:_:_.~_·_'n___ 2-~-0-11-1~oo I 1~50
i
35 kV
.,.1 2 640,~.700 I
D
E
F
'1
II
830
2580. 1240
802118201
1 340 2330
Na sliei 131 prikazana je skica oldopljene transformator,
skejr~ill"eza spoljnu lllontazu 10/0,4 kV, 400 kVA, sa6 odvod0: nisk.og napona. Ukupna duzina u jednoln redli--7~5 111.
erQ,iivodnj'tpreduzeca »Energoinvest« u Sarajevu.
Limenioklop jeizraden od .celicnihlimova debljine 3mm,
1.itiC;~,s~st~vljeni 'lJe~ zavarivanja sa prelelapanjem, talec> da
,semogu laleo demontirati. Stanica je podeljena Iimenim pre. ~'adama na visoleo. naponslei deo, na. transfcirmatorski boles
!lilS~,(m_9J~9n_sJ(i-_deo.,Visi£la-c~lijaje 2200 lum, a siri~la 1 800 mm.
D.!!~iI:Ia__,P9Jed}njh celija zavisi od njihove nanlenc.
;-----:
:... ___ J
81. 132 -
~ ;osT~o~r"'H "''I
.ruJ6OlJNOM
I>"ru~"
Oblici izgradnje transformatorskih stanica
a - smestaj u jednoj zgradi; b - na otvorenom prostoru smesteni su sarno
transformatod; c - na otvorenom prostoru imesteno je postrojenje viseg
napona; d - na otvorenom prostoru postavljeno je postrojenje viseg napona
i transformatori; e - celo postrojenje izvedeno je na otVOl"enom prostoru
SI. 131 -
Skica oklopljene transformatorske stanice za spoljnu montazu
10/0,4 kV, 400 kV A, sa 6 odvoda niskog napona
j
I
!
2.4 Razvodna postrojeD,ia Da otvoreDom prostl!!:!!..
Jt'J
190
~ . . .....,
j
!
II
I
Na slici 132a pokazano je resenje trans[ormatorske stanice
35/10 leV »Hidromontaze« _. Maribor. Postrojenja 35 kV i
10 kV smestena su u posebne oklopljene blokove dok su transformatori smesteni napolju u otvorenom prostoru. Blokovi
35 leV i 10 kV prileljuceni sn na dalekovode preleo provodnih
izolatora, a veza transformatora sa bIoleom 10 leV je pomocu
leabla. Na sl. 132b data je jednopolna serna, a na sl. 132c crtez
osnove iste stanice.
Razvodna postrojenja se grade leaa nislea i visolea (visespratna). Visoka postrojenja zauzimaju manje mesta. Niska
191
.•
">
'"
~
(prizemna) imaju preimucstvo u pristupacnoj visini svih aparata i pribora, sto olakSava pregled i opravku. Na slid 133
pokazan je primer razvodnog postrojenja na otvorenom prostoru u niskoj izgradnji.
~
S>
u
•
~
~
Na slid 134 pokazan je deo razvodnog postrojenja sa
transformatorom na otvorenom prostoru u visokoj izgradnji.
Rastavljaci za oba sistema sabirnica postavljeni su visoko na
stubu.
0
~!
M,
I
~
~
,.WWOS
nJ
e
""
.--I
,UlWOS
OJ
.,
.,
.-~
lq
-('j
•
'"0
0
.§
"
~
~
~
~
'"u
0
>
i
9
.."•
0
~
51. 132b -Jedoopolna serna transformatorske stanice prema 81. 132a
192
13 Ele.ktrane i tazvodna postrojenja
193
___ ~~~ ______'_M_..:'1.5c:,.., ____ _____________ _
d. OVV'Ae
An
~.5
.
~ ...
Transformatorske stanke na stubu,}, \_
.lI<
.4',,_.el~k:trifikacijusela i retko naseljenih podrucja
_menj~J':l, s~,_,_,!~~!:?-sJ~.r,matorske stanice
.ilLlll1ozdel1oJIl .. res,tkastom .stubu~.······-··--··
pri-
montirane----ria--"'arvenoni"-
SI. 132c - Crtcz osnove
TS sa 51. 132a
Na slici 135 dat je crtez transformatorske stanice na stubu
proizvodnje preduzeca )}Elektrosrbija«.
SI. 133 - Razvodno postrojenje oa otvorenom prostoru u niskoj izgradnji
1 - lancani izolator; 2 - betonski stub; 3 - portaini stub; 4 - odvodnik
prenapona; 5 - tropoini rastavljac; 6 - naponski transformator; 7 - strujni
transformator; 8 - prekidac suage; 9 - komanda prekidaea
81. 134 - Deo transformaiorske stanice ua otvorcnom prostoru u visokoj
izgradnji
1 - stub; 2 - rastavIjac; 3 - prckidac; 4 - transformator; 5 - vagon
za transport delova
194
81. 135 13"'
Transformatorska stanica ua stubu
195
Elementi transformatorske stanice i stuba se fabrikuju,
'1_J,a'ierenuzit nekoliko sati sklapaju,Stanica se gradi za snage
transformatora od 10, 20, 30, 50 i 100 kVA i za primarne naJ.lone-L1QII3kV.DQyo'i visokog napona je uzetoli13>;lOmm2
iii 3 X 16 mm 2 Cu. Za snagu 10 do 30 kVA moguca su tn odvoda
Iilski;iinapona sa maksimalnim presekom:"3 x16+10 m~;
'oj ><T6+ 10 mm2 i 2 X 10 mm2Cu. Za snagu od 50kVA moguca
"'Sa tri odvoda: 3X25+16mm2, 2x25+16mm 2 i 2xI6mm1Cu ...
Z~snaguod 100 kVA moguca su cetiri odvoda i to tri do
'3 x 50+35 mm2 i jedan 2 x 16 mm2Cu. Visina ve~anjaprovodmka
"'y isol(Ognaponaje 8,18 m a niskog 6,50 m.
Transfonuatorska stanica izradena je kao krajnja i prola];n,,:-Jzra4e~~j~ naIesetkastomcelicno~ stubu}z.clvaodnosno
20
-DO- 21
1§'fN18
tri d_ela
n1t~dllsobno
povezana zavrtnjima. Omogucava snabde-
y,anje elektrifnom energijom podrucja u precniku od 2 km.
Od kratkog spoja na strani visokog napona ttailsformator
stiti topljivi osigurac visokog napona kOD1binovan sa rastavIjacem. Pregoreli osigurac pada, pa je sa zemlje vidljiv kvar.
Strana niskog napona zastiCena je od kratkog spoja prekidaeima i topljivim osiguracima.
Razvodna tabla niskog napona smestena je u razvodni
orman pri dnu stuba. Dimenzije razvodnog ormana iznose: za
snagu 10 ... 30 kV A - 280 X 570 X I 000 mm, za 50 kV A ....400 X 550 X I 000 mm i za 100 kV A 420 X 570 X 1000 mm.
Odvodi na tablama za 10 ... 50 kVA zasticeni su sa topIjivim osiguracima, a za snagu 100 kV A glavni odvod i jos jedan
odvod zasticeni su automatskim prekidaCima, ostali odvodi imaju
polufue prekidace i topljive osigurace.
Na slici 136 data je elektricna serna transformatorske
,tanice od 100 kV A, a na slici 137 crtez razvodnog ormana.
Razvodna tabla izvedena je na konstrukciji od limenih profita
L20x20x3 mm.
Dimenzionisanje automatskog prekidaca sa elektro-magnetskom i bimetalnom zastitom vrSi se prema nominalnoj struji
transformatora. Za transformator od 100 kVA iznosi nominalna struja
I
••••
5
l
,;ttt
7
~.m
,'ZVOol
Sl. 136 -
196
Izvool
.12
IZVOD ~
EJektricna serna transformatorske stanice oa stubu od 100 kV A
100 000 ~ 152 A
V3 x 380
Biramo prekidac od 200 A sa mogucnos6u podesavanja
okidaca od 125 do 200 A, prema tablici 50 .
Kad se vrata ormara otvore, pon10cll prekidaca na pritisak (21 na slici 136) automatski se up ali sijalica 20. Za nesmetan rad instrumenata u slucaju hladnoce iii vlage ugraden
je u tabeli elektricni grejac od 200 W proracunat za zagrevanje
ormara 20°C iznad okolne sredine. Za prikljucak grejaca postoji
na tabli utikacka kutija 19.
Paljenje i ga~enje ulicnog osvetljenja je pomocu aulomata, tako da je obezbeden rad stanice bez posluge.
Izvodi i uvodi provodnika su preko stezaljki od 60 A,
100 A i 200 A, koje su u ormaru rasporedene pred ulaz cevi
odvoda i dovoda u njega.
197
Na slici 136 i 137 brojevi oznacnjn sledeCi materijal:
odvodnik prenapona Za spoljnu montazu za 12 kV, 3
komada.
2 - jednopolni rastavljac - osigurac za 10 kV i 15 A, 3 komada.
3 - trofazni transformator u ulju za nl0ntazu na stubu,
1O±4%/0,4/0,231 kV, 50 Hz, 100 kVA, sprega Yz 5,
sa konzervatorom za ulje, 1 komad.
1 -
8 9 10 II 12 -
13 _.
14 -
IS 16 --17 18 19 20 21 -
isto kao pod 6.
topljivi osiguraci sa podnozjima TZ 60, kapama K III
i odgovarajuCim umecima, 3 konmda.
isto kao pod 9.
automat za paljenje i gasenje ulicnog osvetljenja, 1 komad.
topljivi osigurac sa podnozjem TZ 25 A, kapom K II
i umetkom od 15 A, I komad.
voltmetar sa skalom od 0 do 250 V, kvadratnog oblika
144 x 144 mm, I komad.
ampermetar sa skalom od 0 do 250 A, kvadratnog oblika
144x 144 mm, I komad.
tl'Ofazno brojilo za prikljucak na strujni transformator
200/5 A, 3 x 380/220 V.
monofazno brojilo za ulicno osvetljenje ad IS A, 220 V,
I komad.
voltmetarski prebacac P - 10 - I f »Iskra«, 1 komad.
topljivi osigurac sa podnozjem TZ 25, kapom K II, i
umetkom 10 A, I komad.
utikacka kntija za na zid ad 10 A, I komad.
sijalica od 40 W, 220 V, Za osvetljenje ormara, I komad.
prekidac na pritisak 6 A, 220 V, I komad.
2.6 Usmeracke stanice \;
St. 137 -
4 -
5 -
6 7 -
198
Razvodni orman transformatorske stanice na stubu od 100 kVA
tropolni automatski prekidac '" elektromagnetskom i
bimetalnom za,titom i mogucnoscu regulael]e 125 do
200 A, za montazu u razvodni ormar, I komad.
strnjui transformator 200/5 A, I kV, IS VA, klase 1.
3 komada.
tropolni poluzni prekidac s rucieom spreda od 60 A,
I komad.
isto kao pod brojem 4, sarno sa mogu6noscu regulisanja ad 80 do 125 A, 1 komad.
Jednosmerna'strujajepLitrebna"zaefektrY8nu vucu, hemijsku industriju i drnge potrebe. Naizmenicna struja se maze
usmeravati u jednosmernu pomocll grupe motor-generator,
obrtne llslnerace, kontaktne llsmerace, usmerace sa ziyinirn
parama, usmerace sa razredenim gasovima, elektroliticke i SUVe
uSll1erace. Za potrebe industrije i elektricne vuce dolaze U obzir
usmerace sa zivinim parama.
Usmerace sa zivinim parama imaju posudu ad stakla za
manje struje (20 ... 500 A i nap one 60 ... I 500 V) iii od celi1m za jace struje (350 ... 8 000 A i napone 100 ... 5 000 V).
Iz posude je iscrpen vazduh, tako da u njoj ostaju sarno zivine
pare pod pritiskom ispod 0,001 mm zivinog stnba. Stakleni
sud je zavaren, a celicni sud je sastavljen od delova, tako da se
199
vakuum mora odrzavati pomocu crpki. U celicnoj posudi se
nalazi katoda od iive i anoda od grafita. Anoda je vezana za
krajeve sekundara transformatora, a katoda se preko potrosaca
vezuje sa zvezdiStem transformatora. U toku pogona jedan deo
katode je usijan i on emituje elektrone. To je takozvana katodna
mrlja sa temperaturom od oko 3000°e. Elektroni se krecu ad
Ii!
IiI
--,I
I
I
I
I
I
+
====::1 ===
±::J
+
Sl. 138 ~ Serna usmeracke stanice sa celicnom iivinom usmeracom
1 - transformator; 2 - prigusnice; 3 - celicna pasuda; 4 - pomocni
transforrnator; 5 - uredaj za podesavanje napana glavnog transformatora;
6 - sabirnice niskog napana; 7 - motor i rotaciona crpka; 8 - vaku~
umski rezervoar; 9 - crpka sa zivinom parom; 10 - povratni ventn;
11 - anoda za paljenje (upaljac); 12 - pobudne anode; 13 - transformator
za pobudne anode i upaljac; 14 - prigucni navoji; 15 - automatski prekidac
200
katode ka anodi, koja nije usijana (oko 600 o q. Usvojen smer
struje je onaj nasuprot kretanju elektrona. Anoda ne emituje
elektrone, jer nije usijana, prema tome struja maze teCi sarno
u jednom smeru - izvan usmerace, od katode (+), Ipreko
potrosaca ka anodi (-), a u posudi usmerace od anode ka
katodi.
Na slici 138 data je serna usmerackog postrojenja sa ZIvinim parama i celicnom posudom 3. Transformator 1 ima
primarni namotaj vezan u zvezdu, a sekundarni u dvostruku
zvezdu sa sest faza. Izmedu transformatora i sest anoda nalaze
se prigusni navoji 2, koji sluze za ogranicenje struje kratkog
spoja na strani jednosmerne struje.
Stvaranje zivine pare u pocetku Tada postize se pomoeu
anode za paljenje, odnosno upaljaca 11. Pre pocetka paljenja
prekidac 15 je ukljueen i struja prolazi kroz navoj anode za
paljenje, usled cega se kraj anode zagnjuri u zivu. Pri zagnjurivanju u zivu, napon upaljaca je prenl0sten, pa se anoda za
paljenje izdize iz zive pomoeu opruge. Pri tom nastaje elektrieni luk, koji omogueava uspostavljanje struje izmedu pobudnih
anoda 12 i pobudnog transformatora 13. Kada se dovoljno zive
ispari, moze se uspostaviti struja izmedu glavnih anoda i katode.
Pobudne anode 12 odriavaju izvesnu minimalnu struju ispod
koje bi se luk ugasio kad optereeenje opadne.
Za rad usmerace potreban je vis ok vakuum od 0,0001 do
0,003 1l11l1, koji se odrzava pomocu dYe crpke vezane na red.
Na sud usmerace prikljucena je crpka sa zivinim parama 9.
Ova crpka ne moze da radi neposredno sa atmosferom. Zbog
toga se ispred nje postavlja rotaciona crpka 7 koja smanjuje
pritisak do ispod 20 mm Hg. Izmedu ove dYe crpke nalazi se
rezervoar 8 i povratni venti! 10. Rotaciona crpka radi samo
povremeno, kada vakuulll U rezervoaru 8 opadne.
Podesavanje napona u izvesnim granicama moze se postic; menjanjem broja navojaka po fazi transformatorskog primara. U sirim granicama napon se moze podesavati upotrebom
obrtnog transformatora.
Potpuno regulisanje napona od nule do pune vrednosti
ll10ze se postiCi upotrebom anodnih re§etki, prakticno
bez
gubilaka.
U velikim usmeracama moraju se anode hladiti pomocu
prirodnog i prinudnog strujanja vode iii ulja.
201
Postoje vrste usmeraea specijalne konstrukcije sa upravIjaekim resetkama, koje preobrazavaju naizmenienn struju u
jednosmernn i jednosmernu u naizmenienu prema smeru prenosenja energije. Ovi uredaji se nazivajn mutatori. Oni nalaze
primenu u elektrienoj vuei i industriji. Motori za pogon dobijaju jednosmernu struju. Pri koccnju, na primer elektricne
zeleznice 11a padinama, motori rade kao generatori proizvodeci jednosmernu strujll. Jednosmerna struja se u mutatoru preobrazava u naizmenicnu i vraca u naiZlllenicl1u mrezu.
Atmosferska praznjenja izazivaju prenapone usled direktnog udara groma u elektricne vodove, iii sto je cesce. lisled
elektrienog praznjenja u blizini eleklricnih vodova. Naelektrisani
oblak izaziva lokalno staticko punjenje u vodovima. Pri naglom
praznjenju oblaka u blizini vodova, punjenje se naglo oslobada
i rasprostire u vidu prenaponskih talasa na obe strane voda.
Ovi prenaponski talasi mogu
dospeti u elektricno postrojenje
i tamo naneti stetu. Opasnost se
smanjuje zastitom od atmosferskih praznjenja.
Varnicari sa rogovima predstavljaju zastareli naci11 zastite
od prenapona. Nalaze primenu
za zastitu izolatora visokog napona za spoljnu montazu od
elektrienog preskoka kako bi
se toplotno dejstvo elektrienog
luka ispoljilo sto dalje od izolatora. Princip dejstva je pri81. 139 - Varnicar sa rogovima
kazan na slici 139.
Struja pri praznjenju kroz
varniear obrazuje omeu, sto je uzrok stvaranja magnetskog
polja. Magnetsko polje deluje na elektrieni luk, koji zamenjuje
provodnik sa strujom, razvlaceci ga, dok se ne ugasi. Razvla~
cenje i gasenje luka pomaze i strujanje zagrejanog vazduha.
202
Cevni odvodnici se primenJuJu za male transformatorske
stanice od 6 do 35 k V i za zagtitu izolatora dalekovoda svih
napona. Skica cevnog odvodnika pokazana je na slici 140.
U cevi od izolacionog materijala 1 nalazi se elektroda 2, koja zatvara gornji deo
,cevi. Na donjem delu cevi nalazi se uVllcena
*
suplja suprotna elektroda 3. Izmedu elektrode 2
i zasticenog dela 4 nalazi se jos i vazdusni
2
prostor L. Ako dode do prenapona, onda se
rastojanja A izmedu obe elektrode 2 i 3 premosti elektrienim lukom, koji ispari jedan deo
izolacione cevi 1. Gas pomesan sa vazduhom
izlazi pod pritiskom kroz supljinu suprotue
J
elektrode i pri tom gasi luk izmedu elektroda.
1 -
81. 140 -- Cevni odvodnik prenapona
cev od izolacionog materijala; 2 - elektroda;
3 - suplja elektroda; 4 - provodnik
Ventilni (katodni) odvodnici najvise se primenjuju za zastitu
od prenapona u elektrienim postrojenjima svih napona. Na
slid 141 dat je crtez ventilnog odvodnika prenapona proizvodnje »Elektrosrbija«.
SI. 141 -
VentURi odvodnik
prenapona
1 - veza sa vodom; 2 - metalna
kapa; 3 - opruga; 4 - porculansko telo; 5 - serijski varnicar;
6 - porculanski nosac varnicara;
7 - promcnljivi otpor; 8 - dno
porculanskog tela; 9 - veza sa
zemljom
203
(ne moraju) aka je mreza visokog napona u celini kablovska,
iii ako pogonsko uzemljenje sluzi samo za vlastite potrebe po-
Ventilni odvodnik se sastoji od serijskog varmcara 5 i
promenljivog otpora od silicijum karbida (karborunduma) uz
dodatak vezivnog sredstva 7.
kV
Promenljivi (nelinearni) atpor
)/APON OGRANICENJ4
20 - - - - - - .
ima osobinu da mu otpor naglo
opada kad napon raste. Dijagram promene otpora sa napo10
nom pokazan je na slici 142.
LIN£ARN! OTPOR
lj6RI
o
6"00
1000
{500 A
81. 142 Dijagram promene
otpora sa naponom
Serijski varniear ima zadatak da po prestanku prenapona
odvoji odvodnik prenapona od
provodnika.
3.2 Uzemljenje u elektricnim postrojenjima
SI. 143 -
Uzemljenje transformatorske
stanke
1 - spoljna razvodna tabla; 2 - resetka
za oblikovanje potencijala; 3 - zaStitni
uzemljivac visokog napona
~L-/
Cilj uzemljenja je zastita osoblja od napona dodira i koraka, zastita materijala i veca sigurnost pogona.
Zastitno uzemljenje ~ Ono nije vezano za pogol1sko strujno
kolo, nego za izolovane delove postrojenja koji nisu pod naponom, ali usled proboja izolacije mogu doCi pod opasan napon. Uzemljuju se kueista generatora, transformatora i drugih
masina, zatim postolja izolatora, rastavljaea, prekidaea, metalne
konstrukcije eelija, razvodnih tabli i slieno.
Pogonsko (radno) uzemljenje - Ono moze povremeno iii
trajno ueestvovati u funkciji strujnog kola, kao na primer usled nesimetrije u elektricnoj mrczi iii usled atmosferskih praznjenja. Uzemljuju se zvezdista alternatora i transformatora,
odvodnici prenapona, Petersollovi kalemovi, navoji mernih transformatora i slieno.
Spajanje i razdvajanje uzemljenja - Zastitna uzemljenja
iznad i ispod 1 kV treba medusobno povezati ako sn u istoj
pogonskoj prostoriji. U tom slueaju vaze propisi za postrojenja iznad 1 kV. Konstrukcije razvodnih tabli niskog napona
pristupaene sa spoljne strane llestruenom oso blju ne smeju se
prikljueiti na zajednicko zastitno uzemljenje, nego ih treba prikljuciti na uzemljivae za oblikovanje potencijala. Vidi sliku 143.
Pogonska uzemljenja ispod 1 kV i zastitna uzemljenja
iznad 1 kV izvesti razdvojeno (najmanji razmak 20 m) ako je
mreza iznad 1 leV nadzemna. Medusobno se mogu povezati
204
strojenja.
Pogonska nzemljenja mernih transformatora i odvodnika
prenapona iznad 1 kV vezuju se na zastitno uzemljenje iznad 1 leV.
Pogonska uzemljenja zvezdisnih otpornika i Peterson~;;;ili
kalemova iznad 1 kV ne treba spajati sa pogonskim uzemljenjima ispod 1 kV.
"I
I
{
I
I
,,
,
;>---l'::==::J -,
,
>
LNapon dodira i koraka - U slueaju proboja izolacije
kroz uzelriIJ.vac tece siruJa zeinljospoja I z u zemlju. Kako pri
tome struja mora da savlada omovski otpor tla, to se u zemlji
javljaju padovi napona. Potencijal zemlje u okolini uzemljivaca se smanjuje sa udaljenjem od uzemljivaea od 'I'z asimptotno ka nulL Praktieno se smatra da je potencijal zemlje na
oko 20 ill od uzemljivaca zanemarljiv (manji od 5% od 'I'z)'
Promena potencijala tla sa udaIjenoscu od uzemljivaea pokazuje kriva na slici.
=:
Covek koji na rastojanju
od 1 m Uednog koraka) dodirne
masu masine iii aparata sa 081m .01 m
tecenom izolacijom izmedu faza
i zemlje imace izmedu ruke i
-20m
-20m
stopala napon dodira
81. 144
Ako eovek prilazi uredaju sa osteeenom izolacijom biee
izlozen izmedu oba stopala naponu koraka
Uk= '1'.- '1'2
Duzina koraka usvaja se 1 m. Ako naponi dodira i komka prelaze dozvoljene vrednosti pristupa se oblikovanju po-
1
I
205
c?
Uzemijivacki vodovi Dozvoljeno opterecenje vodova
do uzemijivaca zavisi od struje zemljospoja i dato je u tablici 31.
tencijala, na primer povezivanjem uzemljivaca u kanture aka
zasticenog postrojenja, kao sto se vidi na slici 145. Na taj naCin
se U d i Uk smanjuju ua dozvoljenc vrednosti.
1~:a=~=T:R:':K'~
POSTROJEHJE
VISOKOG
[
-CEVI
r.
NAPONA
1'7:5' /;\
/:~;"
,
I
I
' ,
I
I
51. 145
Dozvoljeni naponi dodira i
koraka Najvisi dozvoljeni
napon dodira i koraka u 1'0strojenjima do 1 k V iznosi 50 V
po JUS-u (po nemackim VDE
pro pi sima 65 V), a u postrojenjima iznad 1 kV iznosi 125 V.
Medutim, dozvoljeni naponi dodira i koraka zavise i od vremena iskljucenja zemljospoja.
U tablici 30 navedeni su 1'0daci prema "Tehnickim propisima za izvodenje uredaja jake
struje za pogonski napon iznad 1 000 V". Sluzbeni list
FNRJ br. 6/57 od 6. [ebruara 1957.
Tabl. 31
Presek
mm 2
16
25
35
50
70
100
200
I
I:
Tabl. 30
Vreme iskljueenja zemljospoja u s
0,8
0,6
0,4
0,2
0,1
50
58
78
133
159
..
Napon dodira pri
uredajima s neposredno uzernljenim zvezdiStern u V
a) izvan ograde
--- --- --- - - b) unutarograde
125
..
~
a) na vrIo prometnim
saobracajnim putevima izvan uredaja
~ ;J
1j
~
) ,
,,~
..
178
265
337
62
100
137
160
--
~
Napon
koraka
b) na drugim mestirna izvan uredaja, a
unutar ograde
..,
,..,~
206
125
139
--- - - - - - 177
268
337
245
300
373
546
cclik
150*)
180*)
240*)
420*)
I Dopus~enastruja tokom Is u kA
I celik alumino bakar
--I
alumin,
bakar
250')
320*)
430*)
760*)
150
200
280
480')
590')
780*)
1 380*)
3,0
4,5
6,0
12,5
2,5
4,0
5.5
8,0
3,5
5.0
7,0
10,0
16,0
20,0
32,5
11,5
*) Vazi sarno za trakastc provodnike. ,·fI'\....
. ."",i. ,
~Q:.i ;;
J.f i.lcl ~\ ....
Najmanji dozvoIjen presek za neizolovane vodove postavljene u zemlji iznosi: za pocinkovan eelik 100 mm 2 , za bakar
50 mrn 2 • Polaganje aiuminijuma u zemlju se izbegava. Za nezasticene vodove van zemlje: za pocinkovan celik 50 mm2 , za aIuminijum 35 mm2 i za bakar 16 mm 2 •
Za razvodna postrojenja preporucuju se vodovi od 1'0cinkovane celiene trake preseka: za glavni vod do 200 A trajne
struje 1 X (30 X 4) mm, do 300 A trajne struje 2 X (30 X 4) mm,
za kratke prikljueke 1 X (20 X 2,5) mm.
Veza sa uzemijivackim vodom - Delove koje treba uzemIjiti ne treba vezivati na red, nego ih treba povezati paralelnirn
spojnim provodnicima na sabirni uzemijivacki vod (slika 146).
,
.
I
Glavni sabirni vod postavlja se na
syaki sprat kao prost provodnik, ili
~
u velikim postrojenjima u vidu prstena, pa se pomocu spojnih proyodnika
na njega prikIjnce delovi koje treba
b f
f
uzemljiti. Ovaj sabirni zemljovod, p r e - t
ma velicini postrojenja, treba na jed,.
.
nom iIi vise mesta povezati sa zemlJom SI. 146 - Uzemljenje potpornih izolatora .
pomocu yertikalnih provodnika. Pri
eiektricnom preskoku za zastitno uZem- a - pogresno vezivanje (sa
birni vod je prekinut) b IJenje mogu u zemljovodu nastati pravilno (uzemljivacki vod
opasni prenaponi. Iz tog razloga trenije prekinut)
t
-i+·,,--..:!k----.ii""W
,
I
-++Q
--- - - c) unutar ograde pri
upotrebi izolovane
obuce
~j ..,
.
i.i
55
137
_- --- - - - ---
Trajno dopustena struja u A
660
/
I
I
1
li
H
207
ba vodove za uzemljenje postaviti izvan domasaja ruku, ili ib
ograditi zastitom od slucajnog dodira. Na vodovima za uzemIjenje nije dozvoljeno postavljanje prekidaca, ni osiguraca.
Uzemljivaci - Preko uzemljivaca struja prelazi u zemlju.
Mogu se upotrebiti pocinkovane celicne ploce debljine 3 mm
i jednostrane povrsine I m 2 iIi bakarne ploce debljine 2 mm
i jednostrane povrsine 0,5 mm 2 • Upotrebljavajn se i celicne
pocinkovane cevil) precnika 1" do 2", duZine I do 5 m. Isto
tako upotrebljavaju se pocinkovane celicne trake, koje se polazu
u dubinu zemlje 0,5 do I m.
Dimenzije uzemljivaca odreduju se prema specificnom
otporu tIa (tablica 32) i otporu rasprostiranju uzemljivaea
(tablica 33).
Tabl, 32 -
Srednje vrednosti specificnog otpora tla (?)
lezerska voda
Mocvara, treset
Glina. oranica
Vlaian krupan pesak
IDm
30Dm
100 Dm
200nm
500Dm
l000Dm
3000Dm
Suv sitan pesak
Suv pesak i sljunak
Stena, suv beton
d [m] - precnik provodnika. Za pravougIi presek llVOdimo racunski precnik d = 1/2 sirine trake. Za traku sirine
30 mm bice d = 0,ol5 m.
In - prirodni logaritam (In = 2,3 Ig)
Otpor rasprostiranja za cevasti (stapasti) uzemIjivac iznosi po Kohu
4/
d'
p
R~-·In-
27tl
gde je: / [m] - duZina ukopanog dela,
d [m] - spoljni precnik uzemljivaca.
Ako se postavi vise istib cevnih uzemljivaca u zemlju i
medu sobom povezu, onda se zbog medusobnog uticaja racuna
zajednicki (ekvivalentan) otpor iz obrasca
Ro
R~--
gde je:
Tab), 33 - Otpori rasprostiranja uzemljivaea Rl [0] za
tla pl~100Dm
specificni
otpor
Ro -
--;----,------.----------
I Vrsta uzemlivaca
I
Traka duzine
m
I
I
8ipka iIi cev
duzine ill
1\
10 125 I 50 1100\1 I 2 I 3 I 5 0,5 x 1m
i
35
\-OtP~~ r.sprost.D I~o 110 I 5 1 3 1701401301201
I
I
/2
2 It!
Hd
25
R~--·In--,
gde je: p [L! m] - specificni otpor tIa,
/ [m] - dllzina trakastog uzemljivaca,
H [m] - dllbina llkopavanja,
1) Po tehn. propisima najmanji precnik celicne pocinkovane cevi
iznosi 38 mID.
208
1) -
Ix 1 m
Tacnije se otpor rasprostiranja R [ L!] trakastog uzemljivaca moze dobiti po Leblu iz
p
n -
PloCa uspravna
1 m ispod zerol]'e
otpor jedne cevi u tIu,
broj cevi,
sacinioc koriscenja.
Obicno je poznato Ro i R na osnovu cega mozemo odrediti
n'
1)
= RoIR. Iz dijagrama na s1. 146a za cevi postavljene u
pravoj liniji, odnosno na s1. 14Gb za cevi po krugu iii viseugaoniku,
biramo broj cevi n prema proizvodu n . '1). Podaci se odnose na
razmak izmedu cevi koji iznosi dvostruku duZinu cevi (a=21),
iIi trostruku duziuu cevi (a=31).
Ako se trakasti uzemljivac postavlja u kruznoj iIi pravougloj konturi onda je priblizno otpor rasprostiranja jednak
otporu rasprostiranja rastegnute trake (za D ;;;; 10 m).
Otpor uzemljivaca u vidu mreze (sa poprecnim vezama)
moze se izracunati po Olendorfu iz obrasca
p
P
/
R~-+-
2D
14 Elektrane i razvodna postrojenja
209
r/;'__
S jP ..:.~\... ___ f'
J
.......
/~
nl'l
12 ;/
11 I' 4
11 f-::-'
10
9
Z l'l! D
::>
IL,
1'1
I"
2
,0
9 '1 3 :7
? g ~ i?
8
5'1~
7 r::;'
6
2'
/4
b (,
':}
J
(. (.
~
-, 1'7
":;
".,
4
.i
:r
,
"'
,-
J
-~
~ '5'"
~
J...'
l<§
,
p -
..r; ~ ~
0 §) P"
I -
~Y
,
\' s :fl&!1 ?r .r
5 1
J' '-1 &) ~~ A '" "l'
4
n
!b ~ q 7 ') -- ~i
3
-,
10 t-, t 7 f ~:--:
.L. ~
2 ~
111 1 ~ ~1111 /1, ., II
1
h
.J
-
<Jag
/"
~>7/ ~ C , ' .
al~A;: /;?Cl.,
.
D OifA~/
;..'
,(,/ ," . pID
... "
_
.
'"J
'i
"
specifiCni otpor tIa,
ukupna duzina svih provodnika,
t-/ ( . c''-'_-<) /:::>
Sirina mreze mora biti jednaka bar polovini njene duzine.
Otpor ukopanog uzemljivaca na dubini II bice stvarno manji
od izracunatog, jer se ova Inetoda odnosi na uzemljivace na
povrsini zemlje.
~.
h
2 3 4
5 6 7
..
i
i
Uzemljivac slozen od traka i cevi daje teskoce za proracun.
Radi toga se racuna jedan put sarno za cevne, a drugi put sarno
za trakaste uzemljivace, pa se kao otpor uzemljivaca usvaja manja
vrednost. U stvari otpor ee biti manji od izracunatog zbog zajednickog dejstva.
i ,!
I
i
8 9 10 11 12 13 1415 n
Zadatak 19 - Odrediti dispoziciju uzemljivaca za transformatorsku stanicu ako je: specificrn otpor tla P = 120 0 m,
otpor zastitnog nzemljenja R z = 6 0, otpor pogonskog nzemIjenja Rp = 3 O.
SI. 146a - Za cevi u pravoj liniji
r
;1,
Zastitno uzemljenje izveseemo oko transformatorske stanice.
Ako upotrebimo eeliene pocinkovane cevi duzine 3 m iznosice
otpor jedne cevi u tlu spec. otpora od 100 0 m (tabl. 33) ROl =300.
U tlu spec. otpora od 120 0 m biee otpor rasprostiranja
jedne cevi Ro= ROl" P/PI= 30· 120/100 = 36 O. Za zajednicki
otpor Rz= 6 0 dobieemo n'f) = Ro/Rz= 36/6 = 6. Iz slike
!46b za n'f) = 6 i medusobni razmak pojedinih cevi a=3'! =3-3=9
m dobieemo broj cevi n = 8. Osam cevi mogu se rasporediti u
pravougaoniku oko transformatorske stanice. Uzemljivacke cevi
su medusobno povezane spojnim provodnicima ukupne duzine
8·9=72m.
Izracunaeemo sada duzinu trake ako hi uzemljivac izveli
sarno sa celicnom trakom. Traka sa otporom rasprostiranja od
6 Q u tlu sa spec. otporom od P = 120 0 m imala bi otpor
u tlu sa spec. otporom od PI = 1000 m
~n
Sl. 146b-- Za cevi po krugu iii pravougaoniku
210
;
/rS4'1 ..... ,'!>""l ~
VS -
I,
f'~
a I~
;'e Z:>l.!:.>7.J. c-DIA'~
D = 1,13
racunski precnik u m, gde je S [m 2 ] obuhvacena povrsina tIa u m 2 .
~ V'
>(
~_
,'i
-
/:) _,. "
:.:.. / J37Y ;<otv,r7-j i{~/I/t>(~iu;( r:U!;"-7 /. . ./
gde je:
d
_
211
()
Taj otpor mozemo posti6i lrakom duzine 50 m (tab!. 33).
Usvojicemo kao ekonomicniji uzemljivac sa celicnom pocinkovanom trakom 30· 4 mm koja ee se postaviti oko transformatorske stanice (vidi sliku 146c).
r
5 r-
Otpor uzemljenja treba da bude takve veliCine da dode do sigumog iskljucenja osiguraca ili okidaca i na taj naCin do prekid a zemljospoja.
.. Otpor pogons~?g. nzemljenja obzirom na zemljospoj u
pnJemmc!ma na mrez! mskog napona odreduje se prema struji
iskljucenja najveeeg prijemnika, a da pri tom napon pogonskog uzemljivaca ne prede 65 V.
IO
IP013
Ud
65
Rp~-~--
I
e
-
10
C\I
min20m1 -
r--20mSI.146c
Pogonsko uzemljenje treba da je udaljeno od zastitnog
najmanje 20 m. Spojieemo ga se transformatorskom stanicom
pomoeu kabla IPO 13-1 kV. Pretpostavljamo da je prostor za
smestaj uzemljivaca ogranicen i da iznosi 25.' 20 m.
Upotrebieemo uzemljivac u obliku mreze sa konturom
25 . 20 m i poprecnim provodnicima sa razmacima od 5 m.
Ukupna duzina svih provodnika iznosi 1 = 245 m (vidi sl. 146c).
lim k . lorn
gde je l,m= k· lorn
10m [AJ - struja osiguraca najveeeg prijemnika
k - fakt01~ koji iznosi: za brze topljive osigurace 3,5;
za trome os!gurace. do 50 A = 3,5, a preko 50 A = 5; za spoljne
vodove nadzemne ! kablovske i kuene prikJjucke 2 5' za motome
zastitne prekidace 1,25; za zastilne prekidace sa ohciacima reguhsamm na struJu kratkog spoja 2,5.
Ako usvojimo k = 3,5
otpor pogonskog uzemljenja bi iznosio
R _
p-
Akc najveCi osigurac prijemnika iznosi 10m = 10 A, onda
Rp
Koristieemo Olendorfov 0 brazac
R~-P-+!'.~ 120 + 120 =2,90
2D
2·25,3
245
gde je raeunski precnik D~ 1,13 Vs = 1,13 V25 ·20 = 25,3 ill
Stvarni otpor biee znatno manji zbog ukopavanja uzemljivaea na dubinu od bar H ~= 0,5 ill.
65
3,5· lorn
65 ~1,850
3,5· 10
Ako je najveei osigurac uzemljenih prijemnika veGi od
10 A izvodenje pogonskog uzemljenja bi bilo neekonomicno
zbog malog otpora uzemljenja. U 10m slucaju se primenjuju
druge nlere, kao zastita izolovanjem, ogradivanjell1, zastitnim prekidacima i slicna.
Na slici 147 je pokazan princip zastitnog prekidaca na motoru u mrezi niskog
50-150mA.
napona.
3.3 Proracun otpora uzemljenja
Postrojenje niskog napona - U ovom slucaju je u postrojenju zvezdiste transformatora neposredno (direktno) uzemljeno,
pa 6e u slucaju zemljospoja doCi do jednofaznog kratkog spoja.
212
Krajevi okidaca zastitnog prekidaca
vezuju se izmedu mase molora i zemlje.
Struja reagovanja osiguraea iznosi 50 ...
150 mAo Potreban otpor pomoenog uzemlji-
R =200.n
SI. 147
213
vaca iznosi 200 ... 800 C, obicno se racuna R = 200 Q. Pomocu
tastera T moze se proveriti ispravnost prekidaca.
Zastitni prekidaci moraju biti gradeni tako da iskljucuju
najdocnije posle 0,1 s.
Ako je u mrezi niskog napona primenjeno nnlovanje onda
uknpni otpor nzemljenja ne treba da bude veCi od 2 Q.
Otpor uzemljenja jednog iii vise uzemljivaca u blizini izvora
struje, iii transformatora kao i u podrucju poslednjih 200 m
moze da iznosi najvise 5 Q.
Zastitno uzemljenje postrojenja < 1 leV i postrojenja > 1 kV
u istoj transformatorskoj stanici su povezana i racunaju se
prema propisima za napon > 1 kV. Uzemljivace zastitnog i
pogonskog uzemljenja treba postaviti u mednsobnoj udaljenosti
od oko 20 m.
Zadatak 20 - Trallsformatorslea stanica 10/0,4 leV napaja
mrezu llisleog napona 380/220 V. Na mrezi je primenjeno zastitno uzemljenje. 03igllraci motora i aparata su od 15 A. Odrediti otpor pogonskog uzemljenja.
Otpor pogonskog uzemljenja cemo odrediti prema struji
iskljucenja najveceg osiguraca It = 3,5 . 15 = 52,5 A
Ud
65
Rp ~ --- = --- = 1,24 Q
Ii
52,5
Za otpor pogonskog uzemljenja usvajamo R = 1,33 Q.
Ako se ovaj otpor zbog nepogodnog zemljista tesko moze
postici, mozemo za sve prijemnike sa osiguraCima preko 10 A
primeniti zastitne prekidace, pa ce u tom slucaju otpor pogonskog uzemljenja iznositi
Rp=
3,~5 10
1,86 Q
Otpor uzcmljenja u postrojenjima iznad 1 IcV - Ako je
zvezdiste transfonnatora neuzemljeno, na primer na nlrezama
srednjeg napona 6 ... 35 kV, onda se struja zemljospoja zatvara preko kapacitetnog otpora mreze visokog napona. Otpor
zastitnog nzemljenja je odreden za
Ud 125
Rz=-=-[Q]
Iz
Iz
214
Struja zemJjospoja I, u nekompenzovanoj mrezi sa neuzemIjenim zvezdistem iznosi priblizllO
I,=V.L.C [A]
1000
gde je: V [kV] - Medufazni napon mreze visokog napona,
L [km] - ukupna duzina neposredno (galavanski) povezanih vodova,
C koeficijent koji iznosi:
2,5 za vodove bez zastitnog uzeta,
3 za vodove sa zastitnim uzetom.
Za struju zemljospoja I, za podzemne kablove vidi tablicu 34.
Tabl. 34
Na-
Struja spoja sa zemljom A/km za kablove preseka mm 2
pon
kV
6
10
1 16 I 25 I 35 I 50 I 70 I 95 I 120 I 150 I
0,33 0,39 0,45 0,63 0,68 0,76 0.84
0,9
0,98
1851
240 1300
1,0 11,1
1.2
--------------------10 0,55 0,65 0,75 1,0 1,1 1,3 1,4
1,5 1,6
1,7 1,8 2,1
----- - - - - - - - - - - - - - - - 35
4,0 4,4
6,1
8,4
-
5,0 15,5
6,5
7,017,8
Najveca dopnstena vrednost otpora uzemljenja n e1ektricnim postrojenjima, prema podacima iz knjige P.A. Dolin:
»Spra vocnik po tehnike bezopasnosti«, data je n sledecem
pregledn:
Za postrojenje visokog napona
I - Zastitno uzemljenje u postrojenjima sa velikim strujama spoja sa zemljom (500 A i vise) ................ 0,5 Q
2 - Zastitno uzemljenje u postrojenjima sa malim strujama spoja sa zemljom (do 500 A) .................. 10 Q
Za postrojenje niskog napona
3 - Postrojenje sa uzemljenim zvezdistem:
a) uzemljeno zvezdiste generatora i transformatora snage
100 leVA i nize
.................................... 10 Q
b) u ostalim slucajevima
...................... 4
4 - Zastitno uzemljenje u postrojenjima sa izolovanim
zvezdisLeln
215
a) pri snazi generatora i transformatora 100 kVA i
manje
............................................ 10 Q
b) u ostalim slucajevima
Tabl. 35
Napon mreze
kV
...................... 4 Q
10
35
110
Zadatak 21 - Transformatorska stanica se napaja na
nekompenzovanoj mreti 10 kV, ukupne duzine vodova 80 km.
Mreza 10 kV je nadzemna bez zastitnog uzeta. Odrediti otpor
zastitnog uzemljenja.
6
10
35
Struja zemljospoja iznosi
V· L· C
1000
h··
10.80·2,5
1000
-2A
Otpor zastitnog uzemljenja biee
Ud 125
R z -----62,5Q
I,
2
Za oklopljeno postrojenje bez ograde otpor uzemljenja
hi iznosio
65 65
R,-----32,50.
Iz 2
S obzirom na navedena ogranicenja USVOJlcemo maksimalni otpor zastitnog uzemljenja Rz= 10 O.
Postrojenja iznad 1 k V sa nzemljenim zvezdistem - Zvezdiste moze biti uzemljeno preko induktivnog otpora (Petersenovog kalema). U tom slucaju se na mestima sa ugradenim
Petersenovim kalenlovima racuna sa zbirom struje Petersenovih kalemova i preostale struje mreze ako je zastitno i pogol1sko
uzemljenje povezano, a sa preostalO1TI strujom mreze aka je
zaslitno uzemljenje odvojeno od pogonskog. Na mestima gde
nisu ugradeni Petersenovi kalemovi merodavna je preostala struja
u najnepovoljnijem slncaju.
Velicina preostale struje mreze data je n tablici 35
U nekim mrezama se primenjujn Petersenovi kablovi
na naponu 35 kV ako je struja zemljospoja veea od 10 A, a na
mrezama 6 ... 10 kV ako je struja zemljospoja veca od 30 A.
216
I
I
I
I
Vrsta mreze
Nadzemni vodovi
Kablovi
I
I
II
Preostala struja u % od
struje spoja sa zemIjom
20 ... 25
12 ... 14
2 ... 5
8 ... 10
6 ... 8
4 ... 5
,,
Na primer, u kompenzovanoj mrezi 35 kV uknpne duzme 400 km, nala2i se transformatorska stanica bez ugradenih Petersenovih kalemova. Vodovi su sa zastitnim uzetom.
Otpor zastitnog uzemljenja racunaeemo sa preostalom stmjom
mreze Ip. Pomoeu tablice 35 nalazimo
14
.
V·L·C
Ip---I, gde Je I z - - - - 42 .
1000
35·400· 3
1000
42A
14
125
125
Ip---' 42 - 5,88 A, oclatle Rz - -- - - - 21,2 Q
42
Ip
5,88
Bez kompenzacije bi otpor zastitnog uzemljenja iznosio
125
R z - - - - 2,98, dakle znatno manji i skuplji.
42
Postrojenja iznad 1 kV mogu imati neposredno (direktno) uzemljeno zvezdiste. To je slucaj u postrojenjima napona
110 kV i viSe. U tom slucaju se racuna sa strujom jednopolnog kratkog spoja, koja treba da iskljuci prekiclace u kratkom
vremenu.
U postrojenjima 10 kV i 35 kV primenjuje se, narocito
za kablovsku mrezu, indirektno uzemljeno zvezcliste. Izmedu
zv~zdiSta i}emlje postavljaju se rezistantni (omovski) otpori,
kOJl ogramcavaJu stmJu kratkog spoja sa zemljom, a time i
naprezanje postrojenja.
Na primer u beogradskoj mrezi se za indirektno uzem.ljenje koriste elektrolitski rezistantni otpori i to 6 0 za 10 kV
mrezu i 21 0 za 35 kV mrew. Time se ogranicavaju struje
zemlJospoJa na oko 1 000 A. To je dovoljno za iskljucenje osigur~ca. i prekidaca, a sa druge strane snlanjuje naprezanje poslrojellja usled udarnog dejstva jednopolnog kratkog spoja.
217
3.4 Kompenzacija strnje spoja sa zemljom (Petersenovi kalemovi)
U sistemima sa uzemljenim zvezdistem dolazi do kratkog
spoja u slucaju spoja sa zemljom jedne faze. Ako zvezdiste nije
uzemljeno (sto je slucaj u Evropi sa sistemima visokog napana),
anda ee se pri spoju jedne faze sa zemljom pojaviti struje spoja
sa zemljom. koje se zatvaraju preko mesta kvara, kapacitetnog
otpora mreze i faznih navoja alternatora. odnosno transformatora. Pri visokim naponima i veeim kapacitetima mreze (na
primer kablovske) struje spoja sa zemljom mogu postiCi vrednost
opasne po provodnike (preko 7 A).
U normalnom rezimu rada (slika 148) kroz provodnike
proticu jednake po ve1iCini kapacitetne struje
Vj
Ieo~-- ~Vj'
Xc
Kapacitetne stmje u fazama R i S zajedno sa naponima
uvelicavaju se za V3 pnta, Ier ~ V3 . Vrr w C~ V3. leo' 108 ~ V 3.
leo' Kapacitetna stmja faze T je nnla, jer je ta faza u spoju
sa zemljom, pa je i njen kapacitet C prema zemlji jednak nuli.
Suma kapacitetnih struja sve tri faze nije vise jednaka
nuli, zbog cega kroz mesto spoja sa zemljom tece stmja Ie'
koja je brojno V3 puta veea od struja lor i I" nepovredenih
s
__ Ies
VVv-------~------~t-s
wC
gde je Vf - napon svakog provodnika prema zemlji, C - kapacitet izmedu provodnika i zemlje, w - kruzna ucestanost.
Ico_
Ico _
leo_
~
a -
SI. 149 -
Ico
UTf
a)
b)
Trofazni sistem sa neuzemljenim zvezdistem u normalnom pogonu
elektricna serna; b -
strujni i naponski vektorski dijagram
Kapacitet C zavisi ad duzine i vrste linije. Naponi faza prema
zemlji UrI' US!, Uti Sil simetricni i brojno jednaki faznom naponu sistema.
U slncaju spoja sa zemljom jedne faze menjajn se i naponi prema zemlji i kapacitetne struje pojedinih faza (slika 149).
Na primer, pri spoju sa zemljom faze T, njen napon prema
zemlji pada na nuln, a teziste naponskog dijagrama se pomeri
iz tacke A u B (zvezdi;;te dobija fazni napon). Ostale dYe zdrave
faze dobijaju prema zemlji V"3 puta veei napon, koji je sad
jednak medufaznom naponu: Vr~ V3. V rj ; V,~
V,r'
V3.
218
Trofazni sistem sa neuzcmljenim zvezdistem u slucaju jednofaznog
spoja sa zemljom
leo
URI
SI. 148 -
a)
v~sr Ieo
faza, iii koja je 3 puta veea od stmja leo pri normalnom reZlmu
rada, kao sto se vidi u dijagramu napona i struja (slika 145 b)
-Ie~
V3. Ier~V3. IC8~ V3. V3. Ieo~ 3· Ieo~ 3· VjW C
Po Petersenu ova se stmja moze kompenzovati (ponistiti),
ako se u zvezdiste transformatora postavi induktivni otpor sa
samoindukcijom L. Da bi se kapacitetna stmja Ie ponistila sa
induktivllom strujom fL, treba da je Ie = fL, odnosno
Vj
. 1
3· VjwC~-; L~--wL
3w'C
Na slici ISO pokazana je sema sa prikljucnim induktivnim (Petersenovim) kalemom L.
Kroz mesto spoja sa zemljom proticu jednake a suprotne
struje koje se ponistavaju, tako da se linija ne mora odmah
. iskljuciti, nego se moze pricekati neko vreme dok se ne usta219
novi mesto kvara. Na slici 150 b dat je strujni dijagram pri kompenzaciji struje spoja sa zemljom.
U vodovima k01TIpenZovanirn sa Petersenoyirn kalemovirna nece teci tacno struja Ie kroz mesta spoja sa zemljom, nego
ce postojati neka razlika oko 10% od I" jer se ne moze postici potpuna kompenzacija.
Ar____~IO'~==~______~
SI. 151 - Signalisanje spaja sa
zemJjom kad je zvezdi§te sistema
pristupacno
1 - naponski transformator; 2 naponsko rele
IcS_
V\Ar~I='=-~---~----~--t--+-T
-- Ie
/I" I leo
f
St. 150 - Kompenzacija kapacitetne struje pomocu otpora sa samoindukcijom L
Snaga prigusnog Petersenovog kalema ravna je proizvodu napona prema zemlji i struje koja kroz njega tece, koja
je jednaka struji sa zemljom Ie:
Ie.
odnosno
V
Pc~~'
V3 Ie .
gde je VI) medufazni
napon. Odredivanje struje spoja sa zemljom I, vidi u odeljku
3.3 Proracun otpora uzemljenja (str. 192).
Iskustvo je pokaza]o, da kalem moze da odstupa ± 10% od
proracunske vrednosti. Ako se kapacitet mreze u pogonu menja
(iskljuCivanjem ogranka), mora se na kalemu predvideti vise izvoda.
3.5 Signalisanje spoja sa zemljom n elektricnoj mrezi
Ako elektricna mreza nije kompenzovana, ogranak u kome
se pojavio spoj sa zemljom treba odmah iskljuciti, a ako je kompenzovana prvo se izvrsi prebacivanje u mrezi kako hi sto manje
potrosaca ostalo bez energije, a potom se deo mreze u kojoj
1) Po internacionalnirn oznakama se oznacuje sa: E -
, torna sila, U -
220
fazni oapon i V -
Na slici lSI pokazan je nacin signalisanja spoja sa zemljom kad je zvezdiste na jednom od transformatora pristupaeno. Izmedu zvezdista i zemlje postavljen je naponsld trans-
•
!---'VIIV'Ir-------=-==--------.----I- •
Pc~Uf'
se nalazi kratak spoj iskljuei. U svakom slueaju spoj sa zemljom
treba da bude signalisan.
medufazni napon.
elektromo..
formator 1, a na njegovim krajevima prikljuceno je naponsko
rele 2; U normalrum uslovlma rada nema napona izmedu
zvezdlsta transformatora 1 zemlje. U slneaju spoja sa zemljom
jedne faze, potencijal zvezdista dobice fazni napon i
rele ce ukljuciti neld signal
(sirenu iii signalnu plocicu).
Ako zvezdiste nije pristupacno, onda Se moze prif
meniti naponski transforma3
tor sa pet jezgra uzemljen
na strani visokog napona.
Vidi sliku 152 pod 1. NaS!. 152 - Signalisanje spoja sa zem- voj eetvrtog i petog jezgra,
Ijom kad je zvezdiste sistema
koji u stvari meri napon
nepristupaeno
zvezdista prema zenl1ji. ve. - naponski transformator sa pet
zan je za rele 2. U slucaju
Jezgra; 2 - rele; 3 - zVllcni signal
spoja sa zemljoro rele 6e
. '.
ukljueiti kontakte, koji uspostavljaju strujno kolo izmedu sekundara naponskog transfOrInatora 1 i signalne sirene 3. U OVom slucaju je pogon signalnog urcdaja naizmenienom strujom.
Na ovaj nacin nas signal sarno obavestava, da je doslo
do spoja sa zemljom. Ako je potrebno da se zna i na kojoj je
221
fazi doslo do spoja sa zemljom, moze se primeniti po stupak
pokazan na sliei 153.
Kad je pogon normalan sve svetiljke 2 svell~ ravnome.rno,
a voltmetri pokazuju iste napone. Ako dode do spoJa sa zemljorn,
VI POPRAVAK FAKTORA SNAGE POMOCu
81. 153 - Signalisanje spoja sa
zemJjom sa oZliakom faze u spoju
KONDENZATORA
1 - naponski transformator sa
pet jezgra; 2 - sveti1jke; 3 - rele
Sto je faktor snage (cos '1') rnanji, to Je prividna snaga
potrebna za jednu istu aktivnu snagu veca. To ima za posledicu povecanje preseka provodnika
dimenzija masina, zatim
znatno placanje reaktivne energije. 1)
Iz navedenih razloga potrebno je popraviti faktor snage, sto
se maze posti6i pomocll sinhronih
motora ili pomo6u lcondenzatora.
Upotreba kondenzatora je savremen i ekonomican naCin popravka
p
faktcra snage, narocito za rnanja
postrojenja.
Kondenzator proizvodi kapacitetnu struju, koja je pornerena
za 90° ispred napona. Otocnirn vezivanjem kondenzatora i potrosaca
sa induktivnim opterecenjem maze
se postiCi, potpuna ili deJimicna
Sl. 154 - Dijagram popravka
faktora snage
kornpenzaeija reaktivne struje, odnosno snage (vidi sliku 154).
Iz dijagrarna na slici 154 dobijamo Px~ p. tg '1'. Za potpunu kornpenzaeiju kondenzator treba da irna snagu Pc~ PX'
BuduCi da potpuno kornpenzovanje zahteva velike kondenzatore, u praksi se cesto zadovoljavarno popravkorn eos'P do 0,85
2
onda se svetiljka faze u spoju sa zemljom ugasi, a ostale jace
svelle. Rele ukljuci signal, a voltmetri pokazll nesirnetriju napona.
:j
!
j
222
I
II
'1
1) Prema postojeCim tarifama dozvo1java se potrosacu da preuzme
bespJatno reaktivne energije u iznosu 62% od preuzete aktivne energije,
sto odgovara garantovanom faktoru snage cos ~ = 0.85. Visak reaktivne
energije se piaCa.
223
iii 0,9, to jest od cos 'PI na cos 'P2' U tom slucaju snaga kondenzatora iznosi
1 IZRACUNAVANJE COS 'P ZA NEKU INSTALACIJU
P,= P (tg 'Pl- tg 'P2)
. Prakticno se maze izracunati cos cp za instalaciju trofazne
stru]e pomocu elektricnog brojila i ampermetra.
Snaga koudenzatora se izracunava u kV Ar, to jest u
kilovoltamperima reaktivnim.
Radi lakseg izracunavanja u tablici 36 dati su koeficijenti
s kojima treba pomnoziti aktivnu snagu postrojenja P[kW],
da bi se dobila snaga kondenzatora P,[kVAr] za popravak
faktora snage od cos 'PI na cos 'P2. Pri tome treba voditi racuna,
da se snaga P odnosi na snagu uzetu iz mreze, a ne na nominalnu snagu na vratilu matara. Aka nominalnu snagu motora
oznacimo sa Pn. a stepen iskoriscenja motora sa 1jm, auda ce
snaga uzeta iz mrete biti P = P nl1Jm.
cos
'P~
60'/1. C·] 000
V3.V.!
gde je: 11 - broj obrtaja diska brojila za 1 minut· C - konstanta
brojila (C [kW~/obr.]); ! - elektricna struj; u amperima
lzmerena pomocu ampernletra, V - nap on lllreze u V.
Ako se" raspo~aze sa. aktivnim i reaktivnim brojilom, onda
se cos!p Inoze lzracunatl lZ:
Wa
cos'P~ !_~
~ Wa 2+ W r'
Tabl.36
Prvobitni faktor
snage - cos<p 1
I
II
II
I
I
I
,
I
I
224
0,40
0,42
0,44
0,46
0,48
0,50
0,52
0,54
0,56
0,58
0,60
0,62
0,64
0,66
0,68
0,70
0,72
0,74
0,76
0,78
0,80
0,82
0,84
0,86
0,88
\
0,80
1,54
1,41
1,29
1,18
1,08
0,98
0,89
0,81
0,73
0,66
0,58
0,52
0,45
I
I
I
I
0,39
0,33
0,27
0,21
0,16
0,11
0,05
-
-
-
Popravljeni faktor snage - cos 412
II 0,90
0,85
0,95
I
I
1,67
1,54
1,42
1,31
1,21
1,11
1,03
0,94
0,86
I
0,78
0,71
0,65
0,58
0,52
0,46
0,40
0,34
0,29
0,23
0,18
0,13
0,08
0,03
-
I
1,81
1,68
1,56
1,45
1,34
1,25
1,16
1,08
1,00
0,92
0,85
0,78
1,83
1,71
1,60
1,50
1,40
1,31
1,23
1,15
1,08
1,01
0,91
0,87
0,81
0,72
I
I
0,66
0,59
0,54
0,48
0,43
0,37
0,32
0,27
0,21
0,16
0,11
0,06
I
1,96
I
0,75
0,69
0,64
0,58
0,53
0,47
0,42
0,37
0,32
0,26
0,21
I
'--
1,00
2,29
2,26
2,04
1,93
1,83
1,73
1,64
1,56
1,48
1,41
1,33
1,27
1,20
1,14
1,08
1,02
0,96
0,91
0,86
0,80
0,75
0,70
0,65
0,59
6,54
gde je: Wa- aktivna energija, a W r- reaktivna energija procitana sa oba brojila za isti period vremena.
, Trenutna vrednost faktora snage Inoze se izmeriti po~
moeu cos cp - metra.
2 SEMA VEZIVANJA KONDENZATORA NISKOG NAPONA
.
Na slici 155 prikazana je sema vezivanja kondenzatora
luskog napona U l11otornoj instalaciji.
Kondenzatori su postavljeni u trouglu izmedu svih faza.
Baterije S1l sllabdevene sa otpornicima zi{ rasterecenje. Oni su
nameu]em za otklanjanje opterecenja kondenzatora posle
iskljucenja. Kondenzatorska
instalacija je zasticena topljiviln osiguracinla iIi automat~
skim prekidacem. Maksimalni
okidaci treba da budu po deseni Da 1,3 X In kondenzatora,
radi zastite od slucajnog povisenja napona iIi rezonanse.
Ako su ukljucivanja i iskljucivanja cesta mogu se u svaku
fazn postaviti induktivni na81. 155 - Serna vezivanja konM
voji radi ogranicenja struje
denzatora niskog napona u moukljucivanja.
tornoj instalaciji
15 Elektranei razvodlla postrojenja
225
3 SEMA VEZIVANJA KONDENZATORA VISOKOG NAPONA
Na slici 156 pokazana je sema vezivanja kondenzatorskih
baterija visokog napona manje snage. Baterije manje snage
spregnute su u zvezdu, a vece snage u dvostruku zvezdu.
Prekidaei za zastitu kondenzatora 1 moraju biti snabdeveni
sa maksimalnim relejima u sve tri faze. Releji su podeseni na
1,3 X In. Otpori za praznjenje 2 treba da smanje napon posle
iskljueenja na 660 V za vreme od 5
luin. lnduktivni navoji 3 sluze za smanjivanje strujnih udara pri ukljuCivanju kondenzatora na mrezu. Njihova
snaga iznosi oko 0,5% od snage kOlldenzatorske baterije. Kondenzatori su
zasticeni i releom stabilnosti 5. On se
vezuje izmedu neutralne tacke zvezdista i zemlje ili izmedu neutralnih
taeaka dYe zvezde. U slucaju probi+
janja elemenata nastaje pomeranje
3
neutralne tacke, taka da dolazi do naponske razlike zvezdista i zemlje.
Rele deluje lUI okidac prekidaca, koji
odmah iskljucuje.
Kondenzatore za popravak faktora snage proizvodi »Elektrosrbija«
- fabrika elektroopreme u Ripnju.
Sl. 156 - Serna vezivanja
kondenzatora visokog napana
Zadatak 22 - Radionicki pogon
380 V sa ukupnim optere6enjem 200
1 - zastitni automatski prekidac; 2 - otpori za prazkW radi sa cos 'P ~~ 0,64. Odrediti
njenjc iii naponski kondensnagu kondenzatora za popravak fakzator; 3-induktivni navoji;
4 - kondenzatori; 5 - rele tora snage na cos'P = 0,85.
stabilnosti
Res e n j e: 1z tablice 35 za
prvobitni faktor snage cos 'PI = 0,64 i
popravljeni faktor snage cos 'P2 = 0,85 dobijamo koeficijent 0,58
kojim treba pomlloziti aktivnu snagu P = 200 kW. Prema tome
je snaga kondenzatorske baterije Pc= 200XO,58 = 116 kVAT.
226
VII STRUJA KRATKOG SPOJA
Prema struji kratkog spoja dimenzionisu se delovi elektricn~h p'o~trojCl~jD: kao sto su: sabintice, izolatori, rastavljaci,
prekldacI 1 stru]m transformatori. Usled struje kratkog spoja
nasta]u U v delovl~a elvektricnih poslrojenja toplotna (termicka)
1 mehamcka (dmamlcka) naprezanja. Mehanicka naprezanja
postaju narocito opasna, ako dode do rczonanse izmedu sopstvenih n:~ehanickih. ~scilacija i uticaja elektricnih oscilacija.
Pro~odnlcl, lzolato~'l 1 aparati moraju izddati struju kratkog
spoJa, dok ne stUpl U deJstvo odgovarajuca zastita.
Struja kratkog spoja je prelazna pojava. Ako se alternator
na odvodima iznenada kratko spoji, enda se jacina struje naglo
povecava do udarne struje kratkog spoja, koja postepeno iako
brzo, opada do trajne struje kratkog spoja. Velieina amplitude
struJl10g udara zaVlSl od udarnog rasipanja (pacta napona) u
alternatorima. Da bi Se ograniCile struje kratkog spoja, u savremenim alternatorima usvajaju se veliki padovi napona (9 do
45:1?). Na t~j nacin postiiemo, da se udarna struja, kratkog
spoJa ogral11el 11a pnbhino 15 puta ve6u vrednost od nominalne
struje. Vreme koje je potrebno da struja opadne od udame do
trajne vrednosti zavisi od uslova koji vladaju u alternatoru, od
vr~te mreie i. njeg~)Vog opterecenja. Ukupno vreme opadanja
Jacme struJe IznOSI 3 do 5 sekundi.
Na slici 157. pokazan je tok promene struje kratkog spoja
od udarne do traJne vrednosti u najnepovoljnijem slueaju.
Udarna struja. kratkog spoja Iv.. pod cijim se dejstvom
provodnici medu sobom privlaee i odbijajn, merodavna je Za
mehalllcka naprezanja sabimica i izolatora.
Prekidaci se ne mogu iskljuciti trenutno. Zbog toga struja
kratkog spoja opadne u izvesnoj meri do momenta iskljueenja.
Stn1]u u momentu Iskljucenja naziva se struja iskljueenja I;.
15"
227
Trajanje kratkog spoja do iskljueenja iznosi za: topljive osiguraee priblizno 0 sekundi, za prekidace s primarnim releom
0,1 s i za prekidace sa sekundarnim relejima 0,25 s, Snaga P,
koja odgovara struji iskljucenja, naziva se snaga iskljucenja.
Za izbor prekidaca je merodavna struja i snaga iskljueenja, a
ne nominallla struja.
Mi cemo se dalje bavili izborom elemenata pojedinih
elektrana kada su poznate karakteristike alternatora i transformatora, kao i izborom elemenata (delova) transformatorskih i razvodnih postrojenja kada su poznate (zadane) snage
kratkog spoja na ulazu u postrojenje.1)
Detaljniji podaci se mogu naCi u knjizi »Elementi razvodnih postrojenja« od ing. Konstantina Popovica, kao i u
Tehnickom prirucniku »Rade Konear« i »Elektro-tehnickom
prirucniku« od ing. Dragutina Kaisera.
1 IZBOR ELEMENATA U POSTROJENJU VISOKOG NAPONA
Pri proracunu cemo se za postrojenja visokog napona
slutiti pribliznom metodom redukovallih relativnih rasipanja.
Pocecemo od prostog slueaja jednog alternatora i jednog
transformatora u elektrani prema sliei 158. Elektricne seme
su ertane jednopolno.
\----G,1.,,0,25s - - - I
2
SI. 157 - Struja kratkog spoja
a -
nesimetricna struja kratkog spoja; b - simetricna komponenta; c
istosmerna komponenta; 111. - udarna struja kratkog spoja; Ilr-cfektivna
vrednost simetricne komponente udarne struje kratkog spoja: It-- struja
iskljuccnja; It - trajna struja kratkog spoja
F,\= :; /II VA
1':=20%
Sf. 158
Strujni transformatori moraju izdriati zagrevanje usled
trajne struje kratkog spoja It, kao i dinamicke sile usled udarne
struje I •.
Kablove treba kontrolisati na zagrevanje usled trajne
struje kratkog spoja It.
Za odredivanje struje kratkog spoja na odredenom mestu
mora se poci od izYora struje (alternatora) pa sve do mesta kvara
uzevsi U obzir i uticaj transformatora j vodova. Sto je mesto
kratkog spoja dalje od elektrane, bice struja kratkog spoja slabija.
U razvoju elektrifikacije doslo je do povezivanja vIse
elektrana, transformatorskih stanica i dalekovoda u elektroenergetske sisteme. Odredivanje struje, odnosno snage kratkog
spoja na odredenim mestima takvog sistema je komplikovan
problem, kojim se bave odgovarajuci instituti upotrebljavajuCi
u izvesninl slucajevima i elektronske racunske masine,
228
Potrebnb je odrediti struju kratkog spoja h na mestu
(I) i (2), to jest efektivnu vrednost naizmenicne komponente
udarne struje kratkog spoja (vidi s1. 157).
Struja h je osnovni podatak za izbor elemenata postrojenja. Struja kratkog spoja je prelazna pojava koja se menja
od udarne do trajne vrednosti. Buduci da nam je na mestu
kratkog spoja poznat nominalni napon Vn , to cemo u odnosu
na njega posmatrati prelaznu pojavu struje, to jest smatracemo
kao da se pri stalnom nominalnom naponu menja u toku vremena prividni otpor strujnog kola Z od izvora struje do mesta
kratkog spoja. Za odredivanje struje r. dolazi u obzir pocetna
impedansa (prividni otpor) Zp. U semi na s1. 158 dolazi u obzir
1) Na primer, U uZoj 10 kV mreZi beogradskog cvora uzima se snaga
kratkog spoja P k ~ 200 MVA.
229
sarno otpor alternatora i transformatora, jer se otpor spojnih
vodova u e1ektrani moze zanemariti. Pocetna impedansa Zp
alternatora prakticno je jednaka pocetnoj reaktansi (reaktivnom
otporu) Xp, pa mozemo staviti Xp nmesto Zp, jer omovski otpor
iznosi sarno oko 3% pocetne reaktanse. Isto tako za transforInatore u mrezi visokog napona Inozemo racunati sarno sa reaktans om (induktivnim otporom). U koliko izmedu izvora struje
i mesta kratkog spoja postoji dalekovod mora se uzeti n obzir
i njegova impedansa (prividan otpor). Ako je omovski otpor
R vada znatno manji ad induktivnog (R<X 12), onda se maze
zanemariti. U kablovskim mrezama i mrezama niskag napona
omovski otpor R se ne moze zanemariti, vee se u racun mora
uvesti prividni otpor Z =VR2+X2.
Na s1. 158 vidi se, da je na mestn (2) veei napon (35 kV),
nego na mestn (1) gde je napon 10 kV. Da bi odredili slruju
na nekom mestu, npr. na mestn (2), moramo sve otpore do
tog mesta redukovati (svesti) na jedan isti napon, obicno na
pogonski napon na mestu kratkog spoja.
Na primer ako je na mestu (2) napon 35 kV,ta izracunali
smo reaktansu alternatora X gl pri 10 kV i reaktadsu transformatora X t2 pri 35 kV, onda moramo reduktovati i reaktansu
alternatora X gI pri 10 kV na X gZ pri 35 kV. Redukovanje se
svodi na sledeci na6n. Snaga na mestu (1) i (2) je priblizno ista,
ako zanemarimo gubitke u transformatoru
V3 V.I. = V3 Vzl
Kada je poznata struja kratkog spoja h mozemo dobiti
ukupnu impedansu kola iz
1.1 Metoda redukovanib relativnib rasipanja
In =
Deljenjem slruje Icratkog spoja Ik sa nominalnom strujom
Vnl
Z" dobijalllo
V3
Ik
In
s u
=
1,1 V n . V"
V3.Zp·V3,Zn
Oznacimo relativno udarno rasipanje (pad napona) sa
dobicemo
Zp·I
Zp·I
Z
Vn
Zno1n
Zn
z=--". 100= _ _" .100=-2.100[%],
odatle
Z,,=~~
Zp
e
Zamenom u PkIP" dobijamo
P k = 100. 11 = 110
Pu
E:
'
Z
zamenom II = Vt!XgI i 12 = V z IXg2 i sredivanjem dobijamo
(~:r
'
gde je VI pogonski napon lla mestu (1), a V 2 napOll na mestu (2).
Struju kratkog spoja h odredujemo iz nOlllinalnog napona
V" [kV] i pocetne illlpedanse Zp [D] na OSllOVU Omovog zakona
1,1 Vn [kA] ,
V3 ·Zp
gde je: 1,1 - sacinihic uveden radi sigurnosti.
Z[D]- llkupni otpori (impedanse) od izvora struje redukovani na pogonski napon na mestu kratkog spoja.
'
%,
2,
X g2 = X .. •
Z" . 1 1
Zp
naposletku
110
P"
Ako stavimo p. =
p.
V3. V" ·1. = V3 V"'
dobicemo
1,1 V"
jI3. Zp
e
Odavde . vidimo da je pri konstantnom naponu velicina
ziP" proporclOnalna impedansi Zp. Na 'primer za nominalan
230
231
o
napon od 10 kV veliCina E/PU biee jednaka velicini same impedanse Zp.
Metoda redukovanih relativnih rasipanja sastoji se u tome,
da se za sve delove 11lreze odrede redukovana relativna rasi~
panja E/Pn , pa se sa njima dalje postupa kao sa otporima.
Svodenjem svih otpora na jedan odredujemo snagu kratkog
spoja iz izraza
Pk~~[MVA1,
a iz nje struju kratkog spoja
Iz struje kratkog spoja h izracunavamo sve ostale potrebne podatke.
Preimucstvo ave metode je u tome, sio se cela rnreza
tretira nezavisno od razlicitih napona pojedinih njenih delova
i sto se za racull koriste prosta pravila za spr~nje otpora.
Orijentacioni padaei za relativno udarno rasipanje alternatora navedeni su u sledeeem pregledu (po Kaiseru):
,=
9 ... 15,
Turboalternatori ..........
Alternatori sa istaknutim polovima
sa prigllsenim namotajem
za n>750o/min .......... ,~ 15 ... 25,
za n<750o/min .......... E = 18 ... 30,
bez prigusnog namotaja
za n>750o/min .......... E ~ 20 ... 30,
za n<750o/min .......... ,=25 .. .45,
prosecno 12
prosecno 18
prosecno 22
...
232
EC%
P~Pl+P2; E~El=E2'
= 3,7 .. .4,7
Ec% = 7
•co
% -11
-
P2
I
E:l
12
E2
15
~P2·-~10·-~8MVA.
Ekvivalentan alternator imao bi
1.2 Udarna strnja kratkog spoja
Udarna struja kralkog spoja Iu predstavlja prvu amplitudu (maksimalnu vrednost) nesimetricne struje kratkog spoja
(vidi sl. 157). Ona je merodavna za mehanicka naprezanja elemenata postrojenja, a dobija se iz efektivne vrednosti naizmenicne komponente udarne struje kratkog spoja h.
Iu=kV2IdkAl.
Koeficijent k uveden je zbog uticaja istosmerne kompo-
prosecno 25
prosecno 30
Za transformatore za racun dolazi u obriz relativni napon
kratkog spoja umesto relativnog rasipanja. Relativni napon
kratkog spoja Ec uglavnom zavisi od viseg napona transformatora i prosecno iznosi:
6 i 10 kV,
30 i 35 kV,
110 kV
Paralelno vezani aHernatori iIi transformatori razlicite
snage a istog rasipanja (odnosno napona kratkog spoja) mogu
se zameniti alternatorom Cija je snaga ravna zbiru pojedinih
snaga a istog rasipanja. Na primer
Ako alternatori imaju razlicite snage i razliCita rasipanja,
onda se snage svode na udarno rasipanje veee jedinice. Na
primer: P 1 =20MVA, El= 12% i P2= 10 MVA, '2= 15%.
Umesto sa 10 MVA racunamo sa
E/P n
Za visi na pon
Transformatori veCih snaga imaju vece vrednosti napona
kratkog spoja.
od odnosa aktivnog i reaktivnog
otpora R/X. Moze se odrediti iz
slike 159.
Za alternatore moze se uzeti
da je priblizno R/X = 0,07, sto odgovara k ~ 1,8. U najnepovoljnijem
slucaju za R = 0 je Ie = 2, odnosno
Iu= 2,8 I•.
1'$
.,fij
\
1,2
'Po
O;!. q4
0.6 op
lP \Z
R/X--
Sl. 159
233
1,3 Trajna strnja kratkog spoja
Trajna struja kratkog spoja 1, koja nastaje po zavrsetku prelazne pojave iznosi
topljive osigurace Os, za moderne prekidace sa okidacima 0,1 s,
za prekidace sa sekundarnim relejima 0,25 s.
U mrezi sa nekoliko izvora energije struja iskljucenja
bice jednaka zbiru struja iskljucenja pojedinih izvora.
1,= fl,'h.
Ii= fll I lk+ fl212k+ ...
Ako mreza ima vise izvora energije, onda je
Koeficijent fl bira se iz tablice 38.
I, ~ fl'1 ·1,,1 + fl', .1.2 + ...
Podaci za fl' dati su u tablici 37 u zavisnosti od 1./1,.,
ako je do kratkog spoja dosio pri optereeenom alternatorn i
cos cp = 0,8. Ako je do spoja dosio u praznom hodu biee 1,
znatno manje. U dvopolnom kratkom spojn na krajevima alternatora je 1, oko 50% veee nego u tropoinom, no na ve60j udaIjenosti od aiternatora postoje manje nego u tropoinom.
Tab!. 38
I
hlI"
los
IL
I~O,25s
0, I s
I
1
1,0
1,0
1,0
I
2
1,0
1,0
1,0
I
3
I
4
1,0
0,83
0,78
1,0
0,88
0,84
5
I
6
1,0
0,79
0,71
I
I
7
1,0
0,75
0,67
1,0
0,70
0,63
I
8
1,0
0,68
0,60
10
65
0:
0,56
I
1
Tab!. 37
Ik
Tn
Altern. sa izrazitim
polovima
Turboalter~ri
fL,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
I
1,0
0,85
0,70
0,60
0,50
0,43
0,40
0,36
IL,
0,94
0,75
0,60
0,50
0,42
0,35
0,30
0,27
0,25
Zadatak 23 - Odrediti struju 1" i snagu h kratkog spoja
na mestu (I) i (2) prema podacima na slici 158.
Na mestu (1):
z
20
-=-=4}
P"
5
j!3. Vn
1, ~ fl·Ik [kA],
Pi ~ fl' P k ~ fl'
j!3vk ·Ik [MVA].
Koeficijent fl zavisi od odnosaI./I,. iii Pk/P" i od trajanja
kratkog spoja. Trajanje..ckratkog spoja iznosi priblifuo: za
110
z/Pn
4
MVA,
27,5 ~ 1 59 kA
V3.10
'
Na mestu (2):
1.4 Strnja iskljncenja
PrekidaCi ne mogu iskljuciti struju trenutno. Zbog toga
struja kratkog spoja opada do momenta iskljucenja. Struja
i snaga iskljucenja iznose.
110
Pk~--~-~27,5
z
Z
E
20
7
P"
Pg
p,
5
5
-~-+-~--+-~5,4
Relativna rastojanja smo sabrali kao otpore vezane na red.
110
110
ziP"
5,4
Pk=--~-~20,4
MVA,
20,4
V3 ·35
0,336KA
Zadatak 24 - Odrediti struju i snagu kratkog spoja na
mcgtu (1) i (2) prema podacima na s1. 160.
235
234
()
Na mestu (I): Posto je na ulazu u transformatorsku stanieu data snaga kratkog spoja Pkl = 300 MVA, odredicemo
struju kratkog spoja iz odnosa
300
P'~l
hI y3. V
y3.35
nl
7%
BMVA
10 kV
f2
7'l:
5MVA
00
750A
BOO 15/SA
t;S VA, 1-/., n< 10
Fk']OOMVA
B
A
60VA.
'·I.,n>70
SI. 160
Na mestu (2): Paralelno vezane transformawre istog rasipanja (. = 7%) motemo zameniti transformatofom
P
= 8 MVA+·5 MVA = 13 MVA; • = 7%
Redukovano relativno rasipanje na mestu (2) bice
-"-~~+~~ 110 +~~ 110 +-~~0,91
Pn
P"l
P nz
P kl
Snaga kratkog spoja
110
P"2
300
13
Dinamicka evrstoca sabirnica - U sled
kroz sabirniee deluju sile
I
Fe ~ 2.04 - . I u' [kp],
prolaska struje
a
gde je: F, [kp]- sila izmedu sabirniea,
I [m] - razmak izmedu oslo11aea sabirnica,
a [cm]- razmak izmedu osovina provodnika,
Iu [kA}- amplituda udarne struje kratkog spoja.
Sila Fs izazvace naprezanje na savijanje, koje ce biti narocito opasno ako frekvencija usled dejstva naizmenicne struje
dode u rezonansu sa sopstvenom frekvencijom sabirnica. Treba
izbegavati dimenzije sabirnica sa sopstvenOln frekvencijolll ako
50 Hz, a 11arocito oko 100 Hz.
Sopstvena frekveneija jednog ~tapa (provodnika) moze
se izracunati po obrascima iz tablice 39.
Tabl. 39
110
Pk2~---~--~
• IPn 0,91
121 MVA .
Struja kratkog spoja
121 ~7kA.
y3.10
1.5 Izbor sabirnica i spojnib provodnika
Sabirniee se odabiraju prema normalnoj struji koja protice kroz njih
236
:EPn[kVA] zbir snage na sabirnieama.
Vn[kV] - nominalni slozeni napon sabirnica.
Subirnice se biraju prema nominulnoj struji iz odgovarajuCih tabliea (vidi tabliee 14 i IS).
na termicku
Sabirniee se proveravaju na dinamicku
cvrsto6u.
~4,95kA.
35 kV
gde je:
ZA BAKAR
PRESEK
~F:
~tr
~
F.
ZA ALUMINIJ.
f[HzJ=38 b[enD f[HzJ=52 j; [ern]
I'[m]
"[m]
f
=38,1-
f =33.sL
I'
f =521.
f
=45
1.
Naprezanje na savijanje kontroli~e se po jednacini: za
pljos11ate provodnike uspravno postavljene
F,l
cr ~ 25 kv - [kpjcm2],
hb 2
237
spoja I,[kA] u vremenu t [s] od pocetka do kraja kratkog spoja.
za pljosnate provodnike horizontalno postavljene
,,~25
I,~oIkVm+n
Fsi
kv ~ [kp/cm 2].
h 2b
za pune okrugle provodnike
,,~35
kv
Fsi
d3
[kp/cm 2],
gde je:
kv - koefieijent rezonanse prema tablici 40 1).
Fs [kp] - sila izmedu provodnika usled udame struje,
I [m] - razmak oslonaea (izolatora),
h[em], b[em], d[em] - dimenzije provodnika (vidi tab!. 39).
,,[kp /cm 2] - dozvoljeno naprezanje sabimiea na savijanje i to za bakar <1400 kp/em 2 , za
aluminijum <500 kp/em2 •
Ukoliko je naprezanje vece od dozvoljellJOg treba usvojiti
'f
veei presek iii manji razmak oslonaea.
gde je:
h[kA] - struja kratkog spoja,
m - pan zavisan od k ~~ I u /V2h, vidi dijagram na s1. 161,
n - clan zaVlsan od (Jot = It/I., vidi s1. 161.
Najmanji dozvoljen presek provodnika Sd[mm2] s obzirom na razvijenu toplotu iznosi
Tab!. 40
18[H,]
I
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
I
k,
kp
0,5
0,6
0,73
0,85
1,0
1,1
1,3
1,6
2,05
1,85
1,7
1,6
1,6
1,6
1,65
1,8
0,5
0,6
0,8
0,6
0,75
0,9
1,1
1,3
1,5
1,3
1,2
1,15
1,2
1,25
1,35
1,5
I, [H,]
k,
kp
90
95
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145
150
155
160
200
2,1
-
1,7
2
2,0
1,7
1,5
1,4
1,3
1,25
1,21
1,2
1,2
1,18
1,1
2
1,65
1,5
1,4
1,3
1,25
),2
1,2
1,18
1,16
1,14
1,12
),1
-
I
I
-
"
- - t sec
i
Termicka cvrstoea sabirniea i provodnika - Za termicku
cvrstocu merodavna je efektivna vrednost srednje stmje kratkog
1) Za /s preko 200 Hz iznosi kv i kp= 1.
238
SI. 161
gde je:
c-
koefieijent koji iznosi
7,5 - za bakame sa birniee
12,0 - za aluminijumske sabimiee
8,8 - za bakarni kabl 6 i 10 kV
9,1 - za bakami kabl 30 i 35 kV
10 - za izolovane provodnike
t [s] - vreme iskljucenja
239
U svojen presek S treba da bude veei od najmanje dozvoljenog Sd.
Ako je mesto kratkog spoja daleko od izvora el. energije
t > 2 s, mozemo umesto Is racunati sa It·
Zadatak 25 - Izabrati sabirnice B prema podaeima iz
zadatka 24 i prokontrolisati ib na dinamicka i termicka naprezanja.
1z zadatka 24 imamo Pk2= 121 MVA, h2= 7 kA.
Nominalna slruja
I~.
n
=
Pn
.
V3.V n
8+5
V3.10
~ 0,75 kA.
Udarna slruja kratkog spoja lu= 2 V2' b, = 2,82' 7 =
19,74 kA.
Usvajamo balearne sabirniee bojene 60 X 5 mm (tabl. 15).
Za razlllak sabirnica obicno se uzima
za
10 kVa = 20 ... 30 em
35 kV
40 ... 50 em
110 kV
200 ... 220 em
Usvajamo razmak sabirnica a = 25 em,
razmak oslonaea [ = 1m,
t
Dinamicka hrstoca F,~
[
I
2,04-· Iu2~ 2,04-19,742 ~ 31,8 kp.
a
25
j, ~ 38 .~~ 38 .22~, 19 Hz.
12
[2
Naprezanje na savijanje
~ 25 !c/"[ ~ 25·0,73· ~,~ ~ 387,6 kp/cm2 ,
I1h2
G
~
6.0,5 2
387,6 < 1 400 kp/em2 •
Termicka cvrs!oca - Predviden je presek bakaruih sabirniea S = 300 mm2 i trajanje kratkog spoja do prekida t = 1 s.
240
1, ~ It ~ I, ~ Ik ~ 7 leA.
Najmanji dozvoljen presek bakarnih sabirniea za t
i C = 7,5 bice
Sa ~ 1.,. c·
=
1s
Vi ~ 7 . 7,5· 1 ~ 52,2 mm2.
Predviden presek zadovoljava, jer je
S = 300 mm2>Sd= 52,5 mm 2 •
1.6 Izbor izolatora
Potporni izolatori - Osnovni podae; su nominalni napon
prelomna sila (grupa)
Dinamicka sila, koja deluje usled udarne struje preko
provodnika l1a izolator iznosi F = k p ' Fs. Korekcioni fakior k p
uzima se iz tablice 40. Na glavu izolatora deluje nesto veea sila
FI ~ F. HI
+ n + h/2 .
HI
Sila izmedu provodnika
Sopstvena frekveneija
G
Buduci da nisil poznate nOlllinalne snage struje izvora
el. energije (alternatora), to ne mozemo odrediti fL' i fLt. Ako
za najnepovoljniji slucaj uzmemo da su fL' i fL' jednaki I, bice
Podaei za visinu izolatora HI uzeti su iz tabl. 12 (vidi
sl. 162).
Podnozje nosaca sabirnica 11 iznosi oko 15 ... 20 mm. Treba izabrati izolatore sa vecom prelO1111l0m
silom ad Fl' Izolator grupe A izdrF
zava silu od 375 kg, grupe B od F.
750 kg, a grupe C od 1 250 kg.
•
Provodni izolatori Osnovlli
podaei su nominalni napon, prelomna
sila i nominalna struja. Polovilla viSI. 162
sine provOdllOg izolatora priblizno je
jednaka visini odgovarajuceg podpornog izolatora (sl. 163), pa se provera vrsi kao za potporne
izola!ore visine HI odgovarajuceg napona i grupe B i C.
16 Elektrane i razvodna postrojenja
241
Tabl. 43
Termicko naprezanje proverava se prema
TIP
I'd;;;;' I, )It
RU-102
I
Nominalni napon kV
NominaJna struja A
Udarna stfuja lad [kAJ
I
Trajnastr.kr.spoja It ts [kA]!
Najveea dozvoljena termicka struja I'd[kA] zavisnosti
od nominalne struje In [A] za t = 1 s data je u tabliei 41.
,_G_ru_p~_iz_O_la_t~_ra______ :__
I RU-I04 I RU-352
10
200
25
12
400
35
18
35
200
25
12
A
A
I _A
10
I RU-354I
35
400
35
18
I
A
Zadatak 26 - Izabrati potpome izolatore za sabimiee B
zadatku 24.
Usvojieemo izolator SAR 10 sa visinom HI = 190 mm
(vidi tabl. 12.) Podnoije nosaca izolatora usvajamo n = 20 mm
Visina provodnika sabirniea h = 60 mm. Sila izmedu sabimiea
F8= 31,8 kg (iz zadatka 25). Sila koja se prenosi na izolator
iznosi F = Kp' F,= 0,8 . 31,8 = 25,4 kg, gde je korekeioni faktor
K" = 0,8 uzet iz tabliee 40 za sopstvenu frekvenciju od 19 Hz.
Sila na glavi izolatora
II
H
SI. 163
Tabl. 41
In [AI
I 200
400
600
II,,[kAIT-I-9-+-16~-4-1
FI ~ F. HI +n+}1/2 ~ 25,4. 190 + 20 + 60/2
HI
190
II 000 I i 500 12 000 I
I 81 I 120 I 185
32 kg
Izabrani izolator SAR 10 odgovara, jer izolator grupe
= 375 kg.
A izdriava silu od F j
1.7 Izbor rastavljaca
Za izbor rastavljaca su nlerodavni nominalni napOD i nominalna struja. Rastavljac mora izdriati udarnu struju kratkog
spoja. U tabliei 42 navedeni su podaei za dozvoljenu udarnu
struju rastavljaea Iud. Dozvoljena udarna struja kratkog spoja
Iud treba da je veea iii jednaka udarnoj struji In na tome mestu.
Tab!. 42
In
l Iua
I ZOO I 400 I 600 1100012000 ... 6000 I A I
I 25 I 35 I 50 I 100 I ISO
I kA
Dozvoljena trajna struja kratkog spoja za vreme od 1 s,
normalno je [tI, = 0,6 Iud. Za t [s] treba da je I'd> I, .
U tabliei 43 dati su podaei za rastavljaee proizvodnje
»Elektrosrbija« za unutrasnju llloniazu.
vr:
242
Zadatak 27 - 1zabrati rastavljac na odvodu sa sabirnica
B (vidi slilcu 160).
Iz zadatka 25 imamo nom. struju In = 0,75 kA, udarnu
strujn kratkog spoja 1,,= 19,74 kA, nom. napon 10 kA.
Odabiramo rastavljac za 10 kV i 1 000 A (na primer proizvodnje »Rade Konear«). 1z tablice 42 nalazimo dozvoljenu
udamu struju I"d= 100 kA. Trajna struja kratkog spoja u toku
1 s biee 1'1, = 0,6 . I nd = 0,6 . 100 = 60 kA. Izabrani rastavljac
zadovoljava jcr je
Iud = 100 kA>Iu= 19,74 kA (vidi zadatak 25).- .,,"
['1'= 60 kA>I,= 7 kA (vidi zadatak 25).
. '.!. .. '1'
1.8 Izbor strujnog transformatora
Pri izboru strujnog transformatora treba odrediti odnos
preo brazaja, nominalnu snagu, klasu i saCinilac prekomerne
struje.
243
SaCinilac prekomerne struje 11 je odnos prekomerne i
nominalne primarne struje za koji strujna greska dostize 10%
pri nominalno111 opterecenju. Napomenimo da strujna greska
raste sa opterecenjem. Sacinilac prekomerne struje prcmu nameni dat je u tablici 44.
Tabl.44
Tab!. 45
Konstrukcija
I Malouljni sa jed nom jczgrom
..
Otvoreni suvi sa 1,
, sa 2 jezgre
i
-----_.---- t-----i-- - - - - - ,
Precizni merni pogonski instrumenti i tacna
pogonsko merenje snagc i encrgije
Normalni pogonski merni instrumenti
Nezavisni maksimalni relci
Zavisni maksimalni relei
Difcrencijalni i distantni relei
n,
iKlasai
I 0,5 II <5do<1O I
---~T--~I
I,
3,0
>5
~OI0>10
)'
c'"
----------~,,----'Tcrmieka gralllcna struja I'd [kA] je gralllcna vrednost
trajne struje kratkog spoja koju transfOfmator maze izdrzati
u toku jedne sekunde. Vrednost za proizvode »Rude Koncar«
date su u tablici 45. Ako kratak spoj traje t sekunda onda je
dozvoljena tennicka CVfstoca;
Dinamicka cvrstoca za transformatore proizvodnje »R.
Konear« dobija se iz
Za stapne transformaiore Ind nije ograniceno.
03tale podatlce za merne transformatore vidi u glavi II 1.3.
In' je nominalna primarna struja tra11s[ormatora.
Izraduju se i transformatori pojacane izvedbe sa
= (200 ... 1 000)' In'.
Stapn; sa
I,
I -:~;;;~E:g:: 1:-
,
AKU-lO
I
10
sa 2 jezgre
AOP-IO
AOP2-10
I ASB-IO
I
----
I
90 I,,'
,--'10
I
100 III'
~I~-II~'~'-,-
-JI-::-::~::O I-----r-'-:- --~~-,.
AZP2H35
I Potporn; uulju _:__2~ez~~:-J APU-~~!
35
110
IIi 3
90 In'
I--I-I~,-:-I
Zadatak 28 - Na izvodu sa sabimica B na 10 kV
(vidi sl. 160) ugraden je strujni transformator sa dva jezgra,
jedno jezgro za mernu grupu 45 VA, klase I, l1<!O: drugo jezgro
za zastilu 60 VA, klasu 1, 11> 10.
Odrediti odnos preobrazaja i proveriti termiCku i dinamicku
cvrstocu.
Usvaja se stapni strujni transformator sa dva jezgra proizvodnje »Rade Koncar«. Nominalna struja odvoda In-::;:"c;:. 750 A.
Usvaja se strujni transformator odnosa preobraiaja 800/5/5 A
(sek. struja za svako jezgro po 5 A). Za slapni transformator
prema ta blici 46 je
1,(,= 90 1'n= 90'0,8 = 72 kA
I'd>1,= 7 kA (vidi zad. 25).
Dinamieka evrstoca
1ud= 2,5 . I'F~ 2,5 . 72 = 180 kA;
[ud>Iu = 19,74 kA (vidi zadatak 25).
I td =
Naponski merni transformatori se nalaze u otoc,nom strujnom kolu, pa nisu izlozeni dejstvu struja i sila u slueaju kratkog
spoja. Stoga se 0 dinarniekim i termiekim naprezanjima za njih
ne vodi racuna.
244
llll
~~.-.-----
I
Namena
IN~;". na-I~-I---I pan k V IKlasa
I
"~-~
----~------------~~~~~~----,~----,~~~-
Tip
1.9 lzbor prekidaca snage
Za izbor prekidaca snage su merodavni: nominalni napoll,
struja i snaga iskljucenja.
Snaga iskljucenja racuna se iz Fi= V3"· V,/i, gde je Fi u
MVA, Vn u kV i Ii u leA, F ia :;-; Fi, Fid iz tablice 46.
245
o dinamickin1 napreznnjima se ne vodi racuna, jer su
prekidaci tako gradeni da izdde sve dinamicke sile u slucaju
kratkog spoja.
Za termicko naprezanje vazi IifZ ~ I,VI
Podaci 0 Ita za t = 1 s, odnosno 3 s, dati su u tablici 46.
Zadatak 29 - Izabrati prekidac snage ispred sabimiea
A (35 kA) prema podacima iz zadatka 24 i sl. 160.
Izzadatka 24imamo podatkeP"I= 300 MVA, hI = 4,95 kA.
Nominalna struja
P
8+5
In! ~ V3. V ~73 .35~0,214 KA
BuduCi da nije pozna!a Jlominalna struja izvora el. energije, to ne mozemo odrediti fL. Zbog toga uzecemo za najneTabl.46
Nomin.
Proiz~
vodnja
Vrsta
napon
Fabricka
ozoaka
i
kV
II
A
1--=.g:--;-------;"prru"_i04_150 -----w--400
:e."
PU-I04-250
PU-I06-350
0.
ulja
PU-108-350
,;;; 01
PU-355
PU-356
--···,,------+'H...···(j a 400
H 10 a 400
HidroH 6b400
H 6b600
matske
H 10 b 400
H 10 b 600
H 30 c 600
~ :;J
e
sa malo
til
-Pri-eu"-
matske
Autopne~
utomatski
prekidacrastavljac
246
isklj.
I~ozvo1j.
s~r.
kratkog sp.
MVA
3S
II ~l 1 kA
N1"'m'-l Snaga
I, struja
I
150
10
400
250
10
630 I 350
10
800
350
35
500
350
35
600
800
----6'--40·0
100
10
400
100
6
400
200
6
600
200
10
400
200
10
600
200
35
600 , 400 I
I
I
10
8
20,5
16
16
20
20
20
20
30
8,5
14,5
20,6
20,6
6
13,7
l~vigodg5~goJg~~grl']fl J~~=
RDN 3
RDN 4
RD 7
REN 3
RFN 4
RF 7
I
6
10
35
200
200
200
12
20
30
6
10
30
200
200
320 i
500 pro
osigur.
200
5
5
22
za 5 s
2,2kA
povoljniji slucaj [J. = 1, pa ce snaga iskljltcenja na me stu prekidaca biti
Pi= [J.. Pk~ 1·300 = 300 MVA
Iz tablice 46 biramo prekidac sa malo ulja proizvodnje
»Elektrosrbija« tipa PU-355 sa sledecim podacima: nom. napon 35 k V, nom, struja 500 A, snaga iskljucenja 350 MV A.
BiralllO primarni okidai; OPP nominalne slmje 160 A
sa regulacijom straje okidanja (1,2 ... 2) X In.
Uz prekidace »Elektrosrbije« koris!e se slede6i primarni
okidaCi (relei) OPN bez posebne vremenske regulacije za slraje: 10, IS,
20,25,30,40,50,60,80,100,130,160,200,250, 300, 350,400}\.
OPP (Teleoptik) za struje: 5,7,10,15,20,25,30,40,50,60,
75,100, 125, 150,200 A. Podesavanje struje delovanja (1,0 . .. 2,0)[n
i vremena okidanja 0,5 ... 6 sec. Podesavanje trenutnog okidanja
pri (5, 10, 15 X In), kao i blokiranje ovog ureclaja.
U tablici 46 dati su orijentaeioni podaci za prekidace snage.
1.10 Izbor topljivih osiguraca
Na visokoTIl naponu primenjuju se topljivi osiguraci za
zastilu malih transformatora (obicno do 250 kVA i do 35 kV)
od struje kratkog spoja (vidi tabl. 11).
Za zastitu naponskih transforlllatora dolaze u obzir osiguraci od 2, 4 iii najvise 6 A; u lllreZama iznad 35 kV ne stavljaju
se osiguraci na primal'lle strane naponskih transformatora zbog
teskoce u izradi.
Topljivi osiguraCi prekidaju struju kratkog spoja pre no
sto ova postigne svoju maksinlalnu vrednost, tako da ne dolazi
do izrazaja udarna struja kratkog spoja. Zbog toga se dinamicka
naprezanja iza osiguraca racunaju prema maksimalnoj struji
koju osigurac propusta
1. 0 =/'
hlO
zavisi od nominalne struje osiguraca In, prema:
I~.
I
hlO
I kw
I
6
1,07
I
I
10
1,8
I
I
15
2,2
I 25 I
I 3,7 I
40
5,9
I
I
60
7.7
I
I
100
12,2
I
I
150
16,0
I
I
200
18,5
IA
I kA
I
I
247
Faktor
f zavisi od struje kratkog spoJa h, prema
_--T-r
, __1_"_-,1_1_-,-1--'-2_-----'1_---'-5_--_--'-1_-1_0---'_12,0 5
O,47-1 0,58 0,79
2
\
I
I
I
_
Vreme topljenja osiguraca Elektrosrbije n zavisnosti od
jaCine struje pokazano je u dijagramu na slici 164.
0
,°75 "~0,--2
5 ll-_--_k~_-------
5
1
-I
1 ---
I"
1
Primer: Struja kratkog spoja ispred osiguraca iznoSJ
h'= 11,55 kA, nominalna struja osiguraca I,,= 40 A. Za In =
= 40 A dobijamo hlO= 5,9 kA, a za h= 11,55 kA dobijamo
f = 1,04 (interpolacijom).
,
I
,
,
!
!
i
I
,
,I
Osigurac propusta maksimalno
,
I
I
,
I
,
I
I
i
i
i
BuduCi da topljivi osiguraci prekidaju struju kratkog
spoja u vrlo kratkom vremenu (I ""
to u elektricnim postrojenjilna iza osiguraca prakticno nema termickih naprezanja.
I'\?),
Dozvoljena snaga ukljucenja topljivih osiguraca Pill=
= V3 V,,, It [MVA] data je u tablici 47, ona treba da bude veea
od snage kratkog spoja Pk ispred osiguraca.
Tab!. 47
-
I
I
Osigurac
Tip
A
6 do
25
I
I -
----:w--- Siemens
HH
1
Invest
FTR
3 kV
450
450
I- 6kV
1
10
key
--8-00-~-
--I
800
I
30kV
1500
---_.1000
-
400
700
1000
-
400
700
1 do 32
500
400
40 i 50
400
320
63 do 125
400
320
I
I
I
1
~--".--
700
I
-
-
500
500
500
-
1000
-
Osiguraci Elektrosrbije imaju vrednosti slicne Siemensu.
248
--
35 kV
1 000
450
60
:~~--I
Energo-
DozvoJjena snaga iskljucenja P id {MVA]
I
320 do 3001
-
I
I,,
I
I
,
~
81. 164 -
,
Vreme topljenja osiguraca visokog napona
2 IZBOR ELEMENATA U POSTROJENnMA NISKOG NAPONA
Za proracun struje kratkog spoja na niskom naponn mora
se uzeti u obzir i aktivni (omovsk:i) i reaktivni otpor strujnog
kola.
Postrojenje niskog napona obicno se napaja preko transformatora. Otpori strujnog kola ispred transformatora ogranicavaju struju koju transfornlator moze primiti iz mreze u slueaju kratkog spoja. Medutim, sa dovoljnom tacnoscu (uz gresku
od nekoliko procenata) mozemo pretpostaviti da je mreza visokog napona neogranicene snage, tako da njen napon ostaje
nepromenjen u toku kratkog spoja. Prema tome uzimaju se u
obzir samo aktivni i induktivni otpori od transformatora do
mesta kratkog spoja.
Struja kratkog spoja helkAl se izracunava iz
V
V3. VR2+X 2
----~
gde je V [V] -
[kA),
sekundarni napon transformatora.
249
R [m 0] - ukupan aktivan OtpOf po fazi od transformatora do mesta kratkog spoja (u miliomima),
X [m 0] - ukupan induktivan otpor po fazi od transformatora do mesta kratkog spoja.
Pojedini aktivni otpori transformatora navedeni su u
tablici 4S.
Ostali podaei se racunaju kao u postrojenju visokog
napona.
Za postrojenje niskog napona sopstveue P?trosnje u
elektrani napajano od glavne masine mogu se pnmemtJ nepromenjene formule za postrojenje visokog napona.
Tab!. 48
I
l
P [kVA]
R[O]
20
0,239
30
0,145
50
0,070
100
0,029
160
0,017
"
"
iz odgovarajuCih tab!.
X=0,30/km.
"
Za kablovske vodove: R [O/km] -
"
"
"
iz odgovarajucih tab!.
X
= 0,07 O/km.
~
t[m]
p---- ,
S [mm2]
. .
Za sablfmee: R [O/km]
bakar p = O,OIS; aluminijum p = 0,03
X = 0,15 O/km.
Zadatak 30 - Prema podaeima sa slike
struje: h, I u , It i It na mestinla 1 i 2.
165
odrediti
10kY
P[kVA]
R [0]
250
0,009
I
40~~1
0,006
\30
0,003
I
1000
0,0022
X[O/fazi] ~!'2 [~. _Ed%]
10' Pn[kVA]
za V ~ 380 V biee X [O/fazi] ~ 1,44 Ex [%] ,
P,,[kVA]
gde je:
_ Ex% ~ V(Ee%)2--(E,%J2
Ec%-iz tabliee 25
Er
%~! 00 P eu [k"}
o
Pn[kVAj
P '" -
iz tabliee 25
P n - nominalna snaga transformatora
Aktivni otpori transformatora u tablici 48 mogu se izracunati iz
"I"lazl]
R[.,
eu
P [W]
~-'---
3· In' [A]
3,380/220 V
1250
0,0011
Induktivni otpor transformatora 3S0 V dobijamo iz
250
Za vazdnsne vodove: R [O/km] -
KABL 120 m
R=I,OOkVA
C·I,.2"I.
A
VAZD VOD 150m
2
3x120+70mm1. Cu 3}(70+50mm2 Cu
B C D
81. 165
Podaei za otpore su sredeni u sledecem pregledu:
Otpori
Aktivni otpori R
Indukt. otpod X
[O/fazi]
[O/fazil
Transformator
Kab!
eu 3 x 120+ 70 mm2
4,1
0,006
X~I44·-~0015
0,12km x 0,153 O/km~
0,12km x 0,07 O/km ~
P~400 kVA,ec~4,3%
~
•
O,D1S
Vazdusni vod
0,15 km x 0,271
eu 3x70+50mm2
~0,041
400
•
~0,008
O/km~
0,15 km x 0,3 O/km ~
~0,045
Ukupni otpori R i X
na mestu 1 : R = 0,0060 = 6 mO; X = 0,015 O=15mO
na mestu 2 : R = 0,006 + 0,018+0,041 = 0,0650=65mO
""
X = 0,015+0,008+0,045 = 0,068 O=6Sm 0
251
Struja kratkog spoJa h
na Inestu 1:
kA
2,33 kA
(magnetno-tennickim) sa vremenskim delovanjem obrnuto proporcionaillom struji preopterecenja i trenuinim delovanjem
pri kratkom spoju, RXE 3 (elektromagnetnim) sa trenutnim
delovanjem. U tablici 49 dati su podaci za ove prckidace.
Nominalni napon 500 V.
Tab!. 49
Nominalna
struja
Udarna struja Iu
Iu~k·
na mcstu 2:
R
6
X
15
-~-~0,4
na mcstu I:
Iz slike 159 dobijamo
k~
65
X
68
-~--~0,956, k~
!
Iu~ 1,06· Vi. 2\3 ~ 3,48 kA.
h=1;= It
Prema tome bice na mestu I : It = 13,6 kA.
P, ~
=
RXE 3
A
A
200
10000
1~~-= :~g
500
15 000
~~g- ~~g
,
200- 400
'\
250-- 400
--2-0-0-0-0---1--4~3g·~~L~~g-- --- 300:... 600
300- 500
I - - -- - --+'
s oo
500- SOO
500- SOO
800--1250
i------1-------··---I--cs"'0"'oc-T250
1250
35000
2000
40000
1000-J 600
1250-2000
= O.
2,33 kA,
V3. 0,38· 2,33 ~ 1,53 MVA.
2.1 Prekidaci niskog napona
Prekidace niskog napona proizvode vise preduzeca kao:
Elip, Rade Koncar, Tesla i drugi. Ovde navodimo nekoliko
potrebnih podataka za prekidace niskog napona proizvodnje
»Energoinvest« u Sarajevu. Proizvode se sledeCi tipovi: DU
(aparat na postolju) za nom. struje 200 ... 2 000 A, DUS (aparat sa mogucnoscu izvlacenja) za nominalne struje 500 ...
2 000 A, eDU (aparat smesten u kucislu) za nom. struju od
200 ... 2000 A. Ovi prekidaci su snabdeveni okidacima: RI-l
252
RI-l
A
\
Trajna struja kratkog spoja It se, usled male snage mreze
niskog naponu U odnosu na snage svih izvora energije sa strane
visokog napona, maze izjednaciti priblizno sa
Ii = fJ.i' h= 1 ·2,33
Podesavanje okidaca
so--- 160
100- 200
125- 200
- . -.. - - - - - . 1 - - . - - . - - - - 1 - - - . - . - - - . 1 - - - . - 150- 240
150- 300
320
10000
200- 350
200- 400
1,06,
Na mestu 2: pretpostavljamo topljive osigurace t
cenja
A
1,3
V2. I1C~ 1,3· V2. 13,6 ~ 23,9 kA.
R
Struja isklju-
400-- SOO
500-1000
800-1600
----S-0-0--1-6-00-- 1
1000-2000
2.2 Osiguraci niskog napona
Za manje snage (u instalacijama) upotrebljavaju se osiguraCi sa glavama na zavrtanj tipa UZ i TZ. U tabliei 50 su
date vrednosti dozvoljene struje kratkog spoja hd u zavisnosti
od nominalne struje za takve osigurace.
TabJ. 50
Nominalna struja
A
I
Dozy. struja kratkog spoja (Ikd)
I~=-c~--~~--~~----~--c--
T
Za brze osigurace
4 000 ... 5 000 A
Za tro111e osigurace
do 10 000 A
I
5000 ... 6 000 A
do 10000 A
--:-2..-.-25----1----::-::-----:-----+--35 ... 200
253
U razvodnim postrojenjima niskog napona vecih snaga
upotrebljavaju se asiguraci velike snage prekidallja. U tablici 51
dati su podaci za prekidace velike snage prekidanja proizvodllje
»Energoinvest« - Sarajevo.
Tab!. 51
Tip
I
osigu~
raca
IMaks.
IPogon
napon
[VI
~
10 11612
32140 5 \63180 111001112511601200112501320 \400 1500 '
25~J
i FR 100 440
I 00
1
I-FR 160
10 o
250
I
----FR 320
iFRE 320
1M [kAJ
kA
I
kA
-180160j40-1
kA
-~oo
I 80
--18o[
--soI60
440
--~
440
40
kA
_ _ I~I
100
--
I
100180160140
kA
I
kA
1801
kA
.-~--
250
-440-
1
1100
-
100
80
60140
250
FR 500
kA
U tabI. 52 dati su podaci nominalne primarne struje In'
tern1icki granicne struje ltd za strujne transformatore niskog
napona proizvodnje »Iskra« - Kranj. Najvisi pogonski napon
750 V, snage 15 VA, klasa 0,5 i 1, sekund. struja 5 A. Dozvoljeno
je strujno preopterecenje 20% od nominalnog opterecenja. Tezina aka 3,5 kg. Dozvoljena dinamicka cvrstaca I"a= 2,5 . Ita·
I
Tabl,52
\ In'
I 50 1-75 1100
I
150 120013001400 I 500 I 600
c..!,"..J3,5 15,2 1 7 110,5 1 14
I 21
1
800
II 000
1 28 1 35 1 42 1 56 1 70
IA 1
1 kA
U tablici 53 dati su padaci za strujne trallsformatore za
1'" od 800 do 3000 A proizvodnje »Elektrotimok« - Zajecar.
Najvisi pogonski napon 600 V, sekulldarna struja 5A, sacinilac
prekomerne struje n < 10, IUd neogramceno.
-~---
250
'FR 250
I
-40i
_- 100----~-
,- - - -
\80
180 160
100
250
440
iFRE200
I
NO~:linalna _st:.llja umetka [AJ
2.3 Strujni transformatori za niski napon
-440-
100
_ _ _ _---1_ 100 - I 80 I 60
1
kA
!
8
I 40·
Tab!. 53
_
I:~O \ 21~~~1_31_~_~0_1 ~A_
~::
II--:-c°:-'\ _1_:-00-1
__ __
0
1
60
VA
_k___lasa 0,5 \--1-5--1 __3_o_+-_-_~6_-_0~~~"-~60
30
'[----6-0--+-1--- 1- - - -1
klas. I
30
60
60
VA
1
Zadatak 31 - Izabrati prekidac na dovodnom vodu ka
razvodnoj tabliei B iz zadatka 30 i topljive osigurace velilee snage
prekidanja na dva odvodna voda sa razvodne table B.
Na slici 166 su oZllacene struje na dovodnom vodu i odvodnim vodama table B.
s
268 A
FR 500/320 A
DU 800
400-1i40A
340 A
FR 500/400 A
6!. 166
254
255
Za dovodni vod ad 608 A (sek. struja transfonnatora
od 400 kV A, 3 X 380/220 V) izabiramo iz tablice 49 prekidac
DU 800 i okidac sa mogucnoscu podesavanja struje od 400 do
640 A. Topljive osigurace Za ugradnjn u oklopljeno postrojenje
(norma blok) za dva odvoda biramo iz tablice 51 prema odgovarajucoj nominalnoj struji i to FR 500/320A i FR 500/400A,
kao sto je oznaceno na slici 166.
VIII ELEKTRIFIKACI.JA JlJGOSLAVIJE
Izmedn dva rata elektricna energija se u Jugoslaviji proizvodila neplanski u maliin luedusobno nepovezanim elektn~­
nama. U 1939. godini proizvodnja je iznosila 1.173 X 106 kWh,
ad toga u hidroelektranama 566 X 106 kWh, a u termoelektranama 607 X 106 kWh. Proizvodnja n hidroelektranama bila je
manja od proizvodnje u tennoelektrana111a. Proizvodnja po
stanovniku iznosila je 73 kWh. Napon prenosa je iznosio do
50 ... 80 kV.
Posle drugog svetskog rata pristupa se planskoj elektrifikaciji u vezi sa ubrzan0111 elektrifikacijom zemljfd Radi uporedenja navodi111o podatke iz 1968, go dine. Ukupno je pl'Oizvedeno 20641 X 106 kWh, od toga u hidroelektranama 11768x106
kWh, a u termoe1ektrana111a 8873 X 10' kWh. Proizvodnja po
stanovniku iznosila je 1024 kWh. Meduti111, jos osetno zaostajemo
za industrijski razvijenim zemljama. Proizvodnja po stanovniku
iznosi u: Norveskoj 13950 kWh, SAD 6600 kWh i Francuskoj
2245 kWh (u 1967. god.)
Perspektivni razvoj proizvodnje elektricne energije u buducnosti zavisi od rezervi izvora energije sa kojim se raspolaze.
J ugoslavija je bogata sa vodnim snagama. Po proceni se moze
tehnicki iskoristiti iz vodnih snaga oko 66 X 109 kWh godisnje.
Ako pretpostavimo, da se od toga moze ekonomicno iskoristiti oko 50 X 109 kWh, onda je n 1968. godini iskorisceno sarno
oko 23,5%. Prema tome ce n buduce proizvodnja elektricne energije iei u sto vecem iskoriscenju vodnih snaga, kao sto se i iz
navedene dosadasnje statistike vidi. Medntim, i proizvodnja
iz termoelektrana ce zaddati punu vrednost s 0 bzirom na promenljivost vodnih tokova, naroCito u susnom periodu, Ako
proizvodnji iz hidroelektrana dodamo 20%, to jest lOx 109 kWh.
256
17 Elektrane i razvodna postrojenja
257
kao dopunu iz termoelektrana, nlozemo sa sigurnoscu racunati
da elektroenergetski potencijal Jugoslavije iznosi 60 X 109 kWh
godisnje. Po gruboj proceni koja se osniva na udvajanju potrosnje svakih deset godina, taj bi se potencijal iscrpeo tokom iducih 20 godina zadovoljavajuCi sopstvene potrebe zemlje. Time
se dalji razvitak neee zaustaviti, jer ee po svim izgledima nuklearna energija zanleniti sadasnje (klasicne) izvore energije.
Prema izlozenom, Jugoslavija raspolaze sa jos nedovoljno
iskoriScenim izvorima energije, koji za dogledno vreme premasuju
njene potrebe. Postoji nlogucnost da se ovaj visak energije, U
koliko se ostvari, izvozi. Uslovi za izvoz elektricne energije su
dobri, jer je srednja Evropa energetski deficitarna. Tu pre svega
dolaze u obzir: Austrija, Italija, Madarska i Rumunija. Povezivanjem energetskih izvora i njihovim paralelnim radom omogueava se povoljno izravnanje optereeenja od zemlje do zemlje,
sto dovodi do ustede rezervne snage, izbegavanje iskljucenja,
pokrivanje vrhova na ekonomski naCin i najbolje iskoriseenje
prolaznih viskova.
.......
Elektrane su medusobno povezane dalekovodima. Standardni
naponi prenosa za nove vodove visokog napona iznose: 10,
35, 110, 220 i 380 kV. Napon od 10 kV sluzi za lokalnu elektrifikaciju, a napon od 35 kV za manje daljine prenosa. Osnovna
mreza na koju se prikljucuju lokalne mrde visokog napona iznosi
110 kV, a glavne veze zemaljskog znacaja se ostvaruju dalekovodima od 220 kV. Veze sa 220 kV izvedene su, na primer, na
. trasama: Jajce-Zagreb, Split-Mostar, Bistrica-Beograd i drugim. U pripremi je veza sa hidroelektranom Derdap dalekovodima nominalnog napona 380 kV (odnosno napona 400 kV).
Nasa najveea· hidroelektrana biee Derdap. Posle konacne
izgradnje imace instalisanu snagu od 2000 MW (peta po velieini na svetu) sa godisnjom proizvodnjom od oko 10 X 1(j9 kWh!).
Nasa najveea termoelektrana je Kosovo. Po zavrsetkn
izgradnje treee faze TE Kosovo raspolagaee kapacitetom od
400 MW.
Instalisana snaga u elektranama Jugoslavije iznosila je
1945. godine 524 MW, od toga raspolozivo 436 MW. Na dan
20. XII 1968. u 18 cas ova iznosilo je maksimalno opterecenje
ukupne mreze 3 200 MW.
2) Polovina od navedenih vrednosti je na nasoj strani (6 agrcgata),
a polovina ha Rumunskoj.
258
LITERATURA
lng. Borivoje S. Curcic - Pami katIovi (Beograd 1955)
Ing. Boris Ccrnc - ParDe turbine (Zagreb 1950)
lng. J. Perie - Hidraulicki motori i postrojenja (Beograd 1952)
E. M. Fatejev - Vetrodvigateli (Moskva 1957)
5. Vladimir V. Petrovic, Miodrag R. Pen die -- Elektricne masine (Beograd 1962)
6. lng. GaCic - Elektricne centrale (Beograd 1950)
7. Dr lng. T. H. Buchold - Elektricne centrale i mreze (Beograd 1949)
8. T. H. Caar - Elektrane (Beograd 1951)
9. L. N. Baptidanov i V. J. TaTsav - Elektriceskie stancii i podstancii
(Moskva 1958)
10. J. Mihajlov dipI. inl.. - Tcrmoelektranc projcktovanje i izgradnja (Zagreb 1956)
11. Dipl. ing. Herbert Kyser - Die elektrische KraftUbertragung, Driter
Band (Berlin 1940)
12. Inz. Jovan Smiljani6 - Elektricna postrojenja (Beograd 1962)
13. Rajko Misita, dipl. ing. - Elektricna postrojcnja (Sarajevo 1967)
14. lng. Pajo Sulenti6 i ing. Dusan Kornicer - Male hidroelektrane (Beograd 1949)
15. lng. Milorad Stajic - Mala elektricna centrala na vetar (Beograd 1950)
16. M. A. Babikov, N. S. Komarov i A.S. Sergejev - Tchnika visokih
napona (Beograd 1952)
17. Fddrih Vajkert - Razvodna postrojenja visokog napona (Beograd 1952)
18. Dr lng. Michael Walter - Relejna zaiHita (Zagreb 1954)
19. lng. Krunoslav Begovi6 - Rasklopni uredaji (Zagreb 1950)
20. Prof. ing. Boris Tomk - Primjenjena elektrotehnika II diD (Zagreb 1949)
21. lng. J. Jezopov - Elektrotehnika zanatlije VIII sveska. Transformatori
i transformatorske stanke (Beograd 1948)
22. Uputstvo za gradenje tipskih transformatorskih stanica za 10000 V,
160 kVA, TTS 10 A (Beograd 1950)
23. lng. Konslantin Popovic - Elementi razvodnih postrojenja (Beograd,
1962)
1.
2.
3.
4.
259

OPERACIONI POJAČAVAČI

APA 40/12

Primjena interaktivnog videa u obrazovnim nastavnim

JEDNOSMJERNI IZVORI NAPONA Jednosmjerni izvori koji se

MPPT 30-24-12

VREMENSKE BAZE. TIRATRON.

silomer 101

Elektromagnetska indukcija

priprema-za-pisanu-provjeru elektr

laboratorijska vježba broj 3 - Elektrotehnički fakultet Podgorica